Diminution du retrait dans le moulage sous pression des métaux

La coulée de métal, comme toutes les méthodes industrielles, nécessite une bonne dose de précision et de fidélité à la conception prévue. Cependant, les choses sont rarement aussi simples que d'exécuter une méthode de production, car des variables non calculées peuvent apparaître et ruiner une conception avec des bosses, de minuscules lacunes et le sujet d'aujourd'hui :le rétrécissement.

Le taux de retrait doit être contenu dans une certaine plage pour que le produit final soit précis. Le mieux que l'on puisse faire dans ces scénarios est de garder une quantité contrôlée de changements et de mettre en place des mesures appropriées pour éviter que de tels changements ne deviennent incontrôlables. Il existe certaines garanties de base que l'on peut mettre en place et certaines choses qu'ils doivent garder à l'esprit avant de se lancer dans la procédure de moulage sous pression.

Réduction de la recherche et niveaux d'expansion

La première chose à faire est de garder à l'esprit les propriétés du matériau choisi. Cela peut sembler évident, mais cela se complique rapidement lorsqu'il faut tenir compte des différentes souches d'alliages, des niveaux de retrait par rapport aux contractions et des propriétés des matériaux au sein de l'alliage. La recherche sur les matériaux et leur évolution lors du chauffage et du refroidissement est une préparation essentielle.

Avec les métaux en fusion, il existe 3 types distincts de retrait du matériau :la contraction lors du refroidissement liquide, le retrait de solidification et la contraction solide. Alors que chaque matériau les subit à différents niveaux d'expansion/contraction et à différentes températures d'ébullition/solidification, il existe une règle générale pour les métaux. Les contractions liquides se produisent près de la plage de température de liquéfaction et peuvent modifier assez rapidement le taux de changement de densité. Il est important d'utiliser le moins de surchauffe possible dans cette section, diminuant ainsi le retrait et les micro-cavités.

Le retrait de solidification est la prochaine chose à surveiller. Les alliages moulés sous pression rétrécissent considérablement, mais il convient de rappeler que l'aluminium prend le gâteau avec un énorme 6,5% lors de la solidification, tandis que le magnésium et le zinc ne rétrécissent que d'environ 4% ou 3% respectivement. Il convient de noter que l'aluminium avec un pourcentage plus élevé de silicium peut entraîner une diminution du retrait volumique global de la pièce. Le retrait de solidification est responsable de beaucoup de porosité dans une pièce finale, il est donc important de connaître le niveau de changement de taille avant de choisir le matériau et tout en contrôlant la température.

La contraction solide est notoirement la plus difficile à calculer. Pour cet aspect, le rétrécissement est proportionnel au volume de matériau utilisé pour le fabriquer, c'est-à-dire une diminution de volume d'un pouce par pouce de matériau. Diecasting.org a un excellent résumé des calculs.

Suivre les températures

Encore une fois, cela peut sembler évident au premier abord, mais lorsque vous considérez toutes les choses que vous devez garder à l'esprit lorsque vous surveillez correctement le flux de température, il y a quelques astuces majeures du métier qu'il convient de garder à l'esprit.

Lors du moulage sous pression, il faut chauffer le métal pour obtenir des caractéristiques de fusion appropriées, mais le faire sans atteindre complètement son état liquide. Une surchauffe peut entraîner un niveau de contraction inutile qui peut également entraîner des imperfections dans la pièce. D'un autre côté, le suivi du refroidissement est également important pour la coulée de métal. Avec certaines méthodes de coulée telles que (coulée sous vide assistée), il est préférable de garder l'équipement de traitement prêt à former l'objet avant qu'il ne se solidifie complètement, car les métaux peuvent refroidir jusqu'à 100 °C par minute.

Connaissez votre moule et votre méthode de dépôt

Il est juste de dire que votre objet ne sera aussi bon que votre moule. Il y a donc quelques défauts courants que l'on peut rencontrer dans ce domaine du processus. Certaines zones d'un moule peuvent être plus lourdes selon la forme de l'objet que vous souhaitez. Cela conduit à des écarts dans le taux de solidification et de contraction. Le meilleur remède à cela est d'employer une carotte de coulée différente.

Différentes carottes ont des propriétés différentes en ce qui concerne leur style de dépôt de métal en fusion et il est pratique de les garder à l'esprit. Une carotte de taille appropriée attachée directement aux sections plus lourdes du moule peut alimenter le matériau de manière à atténuer le retrait lors du refroidissement. De plus, l'utilisation d'une porte arrondie plutôt que plate ou carrée sur la carotte peut réduire davantage le risque de formation de défauts.

Des carottes étroites ou coniques peuvent pulvériser le métal au lieu de le verser dans la cavité. Dans cette méthode, certaines sections de l'objet se solidifient avant que tout le moule ne soit rempli. Les carottes centrales plus grandes ou les carottes multiples sont donc plus uniformes dans le dépôt du métal en fusion.