Classification du procédé de moulage des métaux

Après avoir lu cet article, vous en apprendrez plus sur la classification des processus de coulée des métaux: 1. Coulée sous pression 2. Coulée centrifuge 3. Coulée continue.

1. Coulée sous pression:

Le moulage sous pression consiste à forcer le métal en fusion dans la cavité permanente d'un moule en acier, appelée matrice, sous une pression très élevée d'environ 90 à 2000 fois la pression atmosphérique.

Les matrices sont généralement fabriquées en deux moitiés, l’une fixe et l’autre mobile. Ils doivent être parfaitement verrouillés avant que le métal en fusion y soit forcé. Le moulage sous pression ne convient que pour les métaux et alliages à bas point de fusion.

Les alliages ferreux ne sont pas moulés dans le commerce en raison de leur température de fusion élevée. Les procédés de moulage sous pression sont très précis et présentent de meilleures propriétés mécaniques que les procédés de moulage au sable classiques.

Certains avantages du moulage sous pression par rapport au procédé de moulage au sable conventionnel sont énumérés ci-dessous:

Avantages de Die Boxing:

(i) Taux de production plus élevé jusqu'à 360 remplissages.

(ii) Plus grande précision de la pièce moulée.

(iii) Les formes complexes sont faciles à produire.

(iv) On obtient une finition de surface lisse.

(v) Des tolérances dimensionnelles étroites peuvent être atteintes.

(vi) Les pièces moulées sous pression nécessitent très peu d'usinage.

(vii) Les pièces ayant des formes minces et complexes peuvent être coulées facilement et avec précision.

(viii) Il faut moins de surface de plancher.

(ix) Pièces de haute résistance et de qualité produites en raison des vitesses de refroidissement rapides.

(x) Mourir a une longue vie.

(xi) Les inserts peuvent facilement être coulés sous pression avec le métal de base.

(xii) Idéal pour la production en série de petites pièces moulées.

Inconvénients des moulages sous pression:

(i) Adapté et applicable uniquement aux métaux et alliages à bas point de fusion.

(ii) Les alliages ferreux ne sont pas moulés dans le commerce en raison de leur température de fusion élevée.

(iii) Le coût de l'équipement et des matrices est élevé.

(iv) Le coût de conception et de production de la matrice est élevé.

(v) Ne peut pas être utilisé pour de grandes coulées.

(vi) Requiert un haut degré de compétence en exploitation et en maintenance.

(vii) Tout air piégé produit des bouches d'aération dans les pièces moulées et celles-ci s'affaiblissent.

2. Coulée centrifuge:

Le processus de coulée centrifuge consiste à verser du métal en fusion dans une cavité de moule en rotation, en raison de l'accélération centrifuge. Les impuretés, telles que le laitier et le sable étant plus légers, se déplacent vers l'axe central du moule en rotation en préservant la coulée principale de tout défaut.

Les procédés de coulée centrifuge peuvent être classés comme suit:

(i) Véritable coulée centrifuge.

ii) Coulée semi-centrifuge.

(iii) coulée par centrifugation.

(i) Véritable coulée centrifuge:

Le véritable procédé de coulée centrifuge est utilisé pour produire des objets symétriques par rapport à leur axe mais creux de l'intérieur comme des tuyaux.

Le moule tourne autour d'un axe, d'une position horizontale, verticale ou inclinée. Le métal en fusion est poussé sur les parois du moule par accélération centrifuge, où il se solidifie sous la forme d'un cylindre creux. La quantité de métal coulé détermine l'épaisseur de la paroi des pièces creuses.

Les machines utilisées pour faire tourner le moule peuvent avoir un axe de rotation horizontal ou vertical. Les machines à axe horizontal sont utilisées pour couler des tuyaux plus longs, comme les conduites d'alimentation en eau et d'égout, tandis que les machines à axe vertical sont utilisées pour la coulée de tubes courts.

La figure 4 présente les caractéristiques de base d’une véritable coulée à force centrifuge à axe horizontal.

Avantages de la véritable coulée centrifuge:

i) Augmentation de la production.

(ii) Efficacité élevée de l'utilisation des métaux due à l'élimination des carottes et des colonnes montantes.

(iii) Structure à haute densité raffinée, à haute densité et propriétés mécaniques supérieures des pièces moulées produites.

iv) Faible pourcentage de rejets.

(v) De petites surépaisseurs d’usinage sont données pour les pièces moulées selon cette méthode.

(vi) Ce procédé permet de couler des métaux ferreux et non ferreux.

(vii) Méthode rapide et économique.

ii) Coulée semi-centrifuge:

La coulée semi-centrifuge est assez similaire à celle de la coulée centrifuge réelle, à la différence que la cavité du moule est complètement remplie de métal en fusion.

La méthode de coulée semi-centrifuge produit les pièces symétriques par rapport à leur axe mais ne pouvant être creuses. Les vitesses de filage ne sont pas aussi élevées que dans la vraie coulée centrifuge. En raison de la vitesse inférieure, les impuretés ne sont pas efficacement séparées du métal.

Un processus de coulée semi-centrifuge est présenté à la Fig. 4.16:

Le procédé de coulée semi-centrifuge est utilisé pour la fabrication de pièces coulées de grandes dimensions à axe symétrique. Les exemples incluent les roues à chenilles en fonte pour les réservoirs, les tracteurs et similaires, les poulies, les disques à dents, les engrenages, les hélices, etc.

(iii) coulée par centrifugation:

La méthode de coulée par centrifugation consiste en un certain nombre de cavités de moule, disposées selon les circonstances du cercle. Ces cavités sont reliées à une conduite de descente centrale par des portes radiales. Ensuite, le métal en fusion est coulé et le moule est entraîné en rotation autour de l'axe central de la carotte.

En d’autres termes, chaque lancer est pivoté autour d’un axe décalé (décalé de) son propre axe central. Par conséquent, les cavités du moule sont remplies sous haute pression.

Les forces centrifuges assurent le remplissage uniforme du moule. Il est généralement utilisé pour la production de pièces moulées aux formes complexes.

Un moulage par centrifugation est présenté à la figure 4.17:

Avantages de la coulée par centrifugation:

(i) Il assure le remplissage de la propriété de la cavité du moule.

(ii) Il assure une épaisseur uniforme avec une surface lisse.

(iii) Il élimine les impuretés dans la coulée.

(iv) Il est utilisé pour la production de petites formes complexes.

(v) Il est utilisé pour les longs moulages tels que tuyaux, etc.

Limites de la coulée par centrifugation:

(i) L'unité est assez chère.

(ii) Maintenance coûteuse.

(iii) Une vitesse ou rotation uniforme est nécessaire pour conférer une épaisseur uniforme.

3. Coulée continue:

Le processus de coulée continue consiste essentiellement à contrôler le flux d'un flux de métal en fusion sortant d'un moule ou d'un orifice refroidi à l'eau afin de se solidifier et de former une tige continue.

La version 4.18 présente une nouvelle version modifiée de cette méthode: la coulée continue en rotation est présentée ci-dessous.

Dans cette nouvelle version, le moule refroidi par eau oscille et tourne entre 100 et 120 tr / min pendant la coulée.

Un processus de coulée continue est illustré à la Fig. 4.18. Dans son fonctionnement, l'acier est fondu et raffiné avant d'être transféré dans le répartiteur. Ensuite, le métal en fusion pénètre dans le moule en rotation. La force centrifuge force alors l'acier fondu contre les parois du moule et sort d'un tube courbé.

Les impuretés restent au centre du tourbillon, d'où elles sont enlevées par l'opérateur. La solidification du métal sortant de la cavité du moule se poursuit à un rythme spécifique.

Une scie circulaire est utilisée pour couper la barre solide résultante à la taille souhaitée. Cette partie coupée est inclinée et chargée sur un convoyeur et transférée sur le lit collant puis à un endroit approprié.

La coulée continue est utilisée pour les tiges, les carrés, les tuyaux, les tubes, les tôles, etc. Différentes formes telles que des carrés triangulaires, circulaires, hexagonaux, sont coulées facilement et de manière économique par cette méthode. Il peut également être utilisé pour produire des tuyaux creux en plaçant un noyau dans la partie centrale du moule.