Qu'est-ce que la coulée de métal ? - Définition, types et processus

Qu'est-ce que le moulage de métal ?

La coulée de métal est définie comme le processus dans lequel le métal en fusion est versé dans un moule qui contient une cavité creuse d'une forme géométrique souhaitée et laissé refroidir pour former une pièce solidifiée. Le terme « moulage » est également utilisé pour décrire la pièce fabriquée par le processus de moulage qui remonte à 6000 ans.

Historiquement, il est utilisé pour fabriquer des pièces complexes et/ou volumineuses, qui auraient été difficiles ou coûteuses à fabriquer avec d'autres procédés de fabrication.

La coulée de métal est un processus moderne aux racines anciennes. Dans le processus de coulée de métal, les formes métalliques sont formées en versant du métal fondu dans une cavité de moule, où il est refroidi puis extrait du moule.

La coulée de métal est sans doute le processus industriel le plus ancien et le plus influent de l'histoire. Il est utilisé pour fabriquer de nombreux objets métalliques utilisés dans notre vie quotidienne :pièces automobiles, roues de train, lampadaires, pédales d'autobus scolaires, et bien plus encore.

De plus, les fonderies de moulage de métaux comptent sur le recyclage des métaux comme source rentable de matières premières, ce qui réduit considérablement le gaspillage de ferraille susceptible de se retrouver dans les décharges.

Le processus de coulée de métal

1. Modélisme

Un modèle est une réplique de l'extérieur du moulage. Les motifs sont généralement en bois, en métal, en plastique ou en plâtre. Le modélisme est extrêmement important pour la fabrication de pièces industrielles, où des calculs précis sont nécessaires pour que les pièces s'emboîtent et fonctionnent ensemble.

2. Fabrication de noyau

Si le moulage est creux, un morceau supplémentaire de sable ou de métal (appelé noyau) façonne la forme interne pour la rendre creuse. Les noyaux sont généralement solides mais pliables, de sorte qu'ils peuvent être facilement retirés du moulage fini.

3. Moulage

Pour visualiser le processus de moulage du métal jusqu'à présent, imaginez-vous en train de marcher sur la plage en direction de l'océan. Regardez une empreinte que vous laissez derrière vous dans le sable humide. Votre pied serait le noyau, et l'impression laissée dans le sable est un moule de votre pied.

Le moulage est un processus en plusieurs étapes qui formera un moule autour du motif à l'aide de sable de moulage. En fonderie, un moule est contenu dans un cadre appelé flacon. Le sable vert, ou sable de moulage, est tassé dans le ballon autour du motif.

C'est ce qu'on appelle le moulage au sable du métal. Une fois que le sable est bien tassé, le motif peut être retiré et le plâtre restera. Alternativement, un moule en métal non destructible en deux parties peut être créé afin que le moule puisse être utilisé à plusieurs reprises pour couler des pièces identiques pour des applications industrielles.

4. Faire fondre et couler du métal en fusion

Une fois le métal fondu, il est versé dans la cavité du moule et on le laisse se solidifier. Une fois solidifié, le processus de décochage commence :les moules subissent des vibrations pour éliminer le sable de la pièce moulée.

Dans les applications industrielles, des équipements tels que nos Shakeouts à deux masses maintiennent un rendement de production élevé en raison de leurs performances efficaces et fluides. Le sable retiré est généralement collecté, refroidi et récupéré pour être réutilisé dans de futurs moulages.

5. Nettoyage

Dans cette dernière étape, l'objet en métal coulé est retiré du moule puis ébavuré. Pendant l'ébavurage, l'objet est nettoyé de tout matériau de moulage et les bords rugueux sont éliminés.

Types de moulage de métal

La coulée de métal peut être divisée en deux groupes par la nature fondamentale de la conception du moule. c'est-à-dire des moules consommables et des moulages de moules permanents. Il peut être subdivisé en groupes en fonction de leur matériau de motif.

• Moules réutilisables :
  • Moules permanents
  • Moules semi-permanents
  • Moulage en neige fondante
  • Coule centrifuge
  • Moulage sous pression
  • Coupe sous pression
• Moules consommables :
  • Moulage au sable
  • Moulure coque
  • Moulage de précision (cire perdue)
  • Moule complet ou mousse

Moulage non récupérable

Le moulage de moules consommables, comme son nom l'indique, utilise un moule temporaire non réutilisable pour produire le moulage final car le moule sera cassé pour sortir le moulage. Ces moules sont généralement faits de matériaux tels que le sable, la céramique et le plâtre.

Ceux-ci sont généralement collés à l'aide de liants appelés agent de liaison pour améliorer ses propriétés. Des géométries complexes et complexes peuvent être moulées à l'aide d'un moulage en moule consommable.

Moulage permanent

Parfois appelée coulée en moule non consommable, la coulée en moule permanent utilise des moules permanents qui sont réutilisés après chaque cycle de production. Bien que le moulage en moule permanent produise des pièces reproductibles en raison de la réutilisation du même moule, il ne peut produire que des moulages simples car le moule doit être ouvert pour retirer les moulages.

Moulage composite

Comme son nom l'indique, il utilise à la fois des moules de coulée jetables et réutilisables pour produire des pièces moulées. Ceux-ci incluent normalement des matériaux tels que le sable, le bois, le graphite et le métal.

Application de la coulée de métal

Une consommation de moulage par secteur est donnée ci-dessous, ce qui souligne l'importance du moulage dans toute configuration industrielle.

• Transport :automobile, aérospatial, ferroviaire et maritime
• Équipement lourd :construction, agriculture et exploitation minière
• Machines-outils :usinage, fonderie, moulage de matières plastiques, forgeage, extrusion et formage
• Machines d'usine :usines chimiques, pétrolières, papetières, sucrières, textiles, sidérurgiques et thermiques
• Défense :véhicules, artillerie, munitions, matériel de stockage et de soutien
• Machines d'équipement électrique :moteurs, générateurs, pompes et compresseurs
• Matériel :tuyaux, joints, vannes et raccords pour l'industrie de la plomberie
• Ménage :appareils électroménagers, matériel de cuisine et de jardinage, meubles et accessoires
• Objets d'art :sculptures, idoles, meubles, lampadaires et objets de décoration

Avantages de la coulée de métal

• La coulée de métal peut produire des formes complexes
• Des fonctionnalités telles que des cavités internes ou des sections creuses peuvent être facilement réalisées
• Les gros composants peuvent être produits en une seule pièce moulée
• Les matériaux difficiles ou coûteux à fabriquer à l'aide d'autres procédés de fabrication peuvent être coulés
• Par rapport à d'autres procédés de fabrication, le moulage est moins cher pour les moyennes à grandes quantités
• Presque tous les métaux peuvent être coulés
• Forme presque nette souvent sans ou très peu de post-traitement

Inconvénients de la coulée de métal

• Une finition de surface relativement grossière et donc une tolérance plus large doivent être autorisées et ne conviennent pas aux interfaces d'accouplement
• Le moulage de métal tel que le moulage en coquille a une limite en termes de taille et de motif
• Les modèles sont longs et coûteux à fabriquer, bien que des procédés de fabrication additive tels que le jet de liant soient utilisés récemment pour fabriquer un moule
• Le moulage sous pression peut être très coûteux pour des quantités petites à moyennes en raison du coût élevé de la matrice
• La taille des pièces et le choix des matériaux dépendent du processus de moulage choisi. Par exemple, seul le métal non ferreux peut être utilisé pour les moulages en moule permanent

FAQ.

Comment s'appelle la coulée de métal ?

Dans le travail des métaux et la fabrication de bijoux , la coulée est un processus dans lequel un métal liquide est livré dans un moule (généralement par un creuset) qui contient une impression négative (c'est-à-dire une image négative en trois dimensions) de la forme souhaitée. Le métal est versé dans le moule à travers un canal creux appelé carotte.

Quels sont les 4 types de casting ?

Les processus de formage à chaud, tels que le moulage sous pression, le moulage de précision, le moulage en plâtre et le moulage au sable, offrent chacun leurs propres avantages de fabrication.

De quoi avez-vous besoin pour la coulée de métal ?

La coulée de métal nécessite l'utilisation de divers outils et matériaux. Par exemple, le récipient destiné à contenir le métal en fusion est appelé « creuset ». Les autres outils et équipements nécessaires à la coulée de métal comprennent un four, des boîtes à moules, un outil de pilonnage manuel, des pinces à creuset, un fil machine à évent, un tamis manuel et un jet d'eau.

À quoi sert la coulée de métal ?

La coulée de métal est un processus vieux de 7 000 ans utilisé à la fois dans la fabrication et les beaux-arts. Pendant la coulée du métal, le métal en fusion est transféré d'un creuset dans un moule pour créer un objet coulé en métal positif. Le métal et le moule sont refroidis, et l'objet métallique est retiré et fini.

Quels sont les types de casting ?

10 différents types de processus de moulage

• Moulage au sable.
• Casting d'investissement.
• Moulage sous pression.
• Moulage à basse pression.
• Coule centrifuge.
• Moulage par gravité.
• Moulage sous vide.
• Moulage sous pression.

Quels produits sont fabriqués par coulée de métal ?

Exemples de produits de moulage de métal

• Boîtier de pompe.
• Moulages de segment d'anneau.
• Portes de four industriel.
• Boîtier de bouche d'incendie.
• Col de bouche d'incendie.
• Four de traitement thermique.
• Grande plaque de montage en aluminium.
• Boîte de vitesse en aluminium.

Quels sont les avantages de la coulée de métal ?

Avantages de la coulée de métal :

• La coulée de métal peut produire des formes complexes.
• Les éléments tels que les cavités internes ou les sections creuses peuvent être facilement moulés.
• Des composants importants peuvent être produits en une seule pièce moulée.
• Les matériaux difficiles ou coûteux à fabriquer à l'aide d'autres procédés de fabrication peuvent être coulés.

Quels sont les inconvénients de la coulée de métal ?

Outre ces avantages, la diffusion présente les inconvénients suivants.

• Il donne une mauvaise finition de surface et nécessite principalement une opération de finition de surface.
• Les défauts de moulage sont impliqués dans ce processus.
• Il offre une faible résistance à la fatigue par rapport au forgeage.
• Ce n'est pas économique pour la production de masse.

Quel était le procédé de coulée de métal le plus populaire ?

Le moulage au sable est de loin la forme de moulage de métal la plus utilisée, et pourtant il y a un aspect du moulage au sable qui le rend inapproprié pour certains projets. Les modèles de moulage au sable doivent être retirés du moule qu'ils créent, ce qui peut signifier une construction de modèle complexe.

Quand la coulée de métal a-t-elle été inventée ?

Aujourd'hui, la coulée de métal est un processus complexe et complexe qui nécessite une chimie exacte et une exécution sans faille. Alors que les méthodes actuelles peuvent être relativement nouvelles par rapport à l'histoire de la civilisation humaine, la première coulée de métaux peut en fait remonter à environ 4000 avant JC.

Comment faites-vous fondre le métal pour le moulage ?

Les métaux peuvent être fondus à l'aide d'un chalumeau, d'un four électrique, au propane, à induction ou même d'un four de fusion à micro-ondes. La détermination de la méthode qui vous convient le mieux dépendra de votre budget, du type de matériau que vous fondez et de la quantité de matériau que vous souhaitez fondre en une seule fois.

Comment sont fabriqués les moules en métal ?

En tant que processus de fabrication, le moulage par trempage est similaire à la fabrication traditionnelle de bougies dans ses méthodes. Les moules métalliques chauffés sont plongés dans un réservoir de matériau liquide qui est soit chauffé, soit laissé à température ambiante. Les moules sont ensuite extraits et durcis avant que la pièce ne soit ensuite décapée.

Comment faire un moule ?

• Plantez votre objet à la base du gobelet jetable, dans un lit peu profond de pâte à modeler ou d'argile.
• Versez le silicone dans le gobelet avec votre objet et laissez sécher 15 min.
• Posez votre moule sur une surface plane, collez-le avec du ruban adhésif et commencez à couler votre premier moule.