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Qu'est-ce que le casting ? - Définition | Types de coulée

Qu'est-ce que la diffusion ?

Le moulage est un processus de fabrication dans lequel un matériau liquide est généralement versé dans un moule qui contient une cavité de la forme souhaitée, puis on le laisse se solidifier. La pièce solidifiée est également connue sous le nom de moulage, qui est éjectée ou cassée du moule pour terminer le processus.

Les matériaux de moulage sont généralement des métaux ou divers matériaux de prise de temps qui durcissent après avoir mélangé deux ou plusieurs composants ensemble; les exemples sont l'époxy, le béton, le plâtre de Paris et l'argile.

La coulée de métal est un processus vieux de 7 000 ans utilisé à la fois dans la fabrication et les beaux-arts. Le premier objet coulé connu est une grenouille en cuivre qui remonte à 3200 avant notre ère, trouvée dans l'actuel Irak. 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.

Les techniques traditionnelles de moulage des métaux comprennent le moulage à la cire perdue, le moulage en plâtre, le moulage sous pression et le moulage au sable, pour n'en nommer que quelques-uns. Ces processus de coulée de métal peuvent être réalisés dans une fonderie ou un atelier de joaillerie.

Les procédés de coulée de métal sont connus depuis des milliers d'années et ont été largement utilisés pour créer des sculptures, des bijoux, des moyens de transport, des armes et des outils.

Le moulage est le plus souvent utilisé pour créer des formes complexes qui seraient autrement difficiles ou non économiques à réaliser en utilisant d'autres méthodes. Les équipements lourds tels que les bancs de machines-outils, les hélices de navires, etc. peuvent être facilement moulés à la taille requise au lieu d'avoir plusieurs petites pièces assemblées.

PLUS : Qu'est-ce que la coulée de métal ?

Qu'est-ce que le processus de casting ?

Les procédés de coulée impliquent l'utilisation de matériaux en fusion, généralement du métal. Ce matériau fondu est ensuite versé dans une cavité de moule qui prend la forme de la pièce finie. Le matériau fondu se refroidit ensuite, la chaleur étant généralement extraite via le moule, jusqu'à ce qu'il se solidifie dans la forme souhaitée.

La coulée de métal se divise en deux catégories principales :les processus avec des moules réutilisables et les processus avec des moules non réutilisables. Dans les deux processus, le fondeur fait fondre le matériau métallique dans un creuset, le verse dans un moule, puis enlève le matériau du moule ou la coulée une fois que le métal a refroidi et solidifié.

Le processus de coulée de métal de base consiste à créer un modèle et un moule, puis à verser du métal fondu dans le moule. Vous extrairez ensuite le moulage en métal solide et finirez votre pièce. Ce processus est personnalisable pour différents types de moulage de métal, ainsi que des formes, des tailles, etc.

Étape 1 :Créer le modèle

Avant de fabriquer votre moule, vous devez créer un motif pour déterminer la forme du moule. Le patron peut être un modèle tridimensionnel de votre moulage final. Il peut être façonné dans de la cire, du sable, du plastique ou même du bois.

Certains fondeurs utilisent des moules en plâtre ou en silicone, qui sont des matériaux qui ne peuvent pas résister à une coulée de métal en fusion mais permettent au fondeur de créer en masse des multiples de cire à utiliser dans le moulage de moules consommables.

Lorsque vous façonnez votre modèle, assurez-vous de tenir compte de tout rétrécissement anticipé lorsque le métal refroidit. Les modèles peuvent également être munis de carottes pour permettre au métal en fusion de s'écouler dans le moule.

Étape 2 :Fabriquer le moule

Après avoir créé un motif, il est temps de créer votre moule. Comme nous l'avons mentionné ci-dessus, vous pouvez choisir de fabriquer un moule réutilisable, généralement en métal, ou un moule à usage unique, qui peut être en sable, en plâtre ou en céramique.

Chacune de ces méthodes de fabrication de moules est optimisée pour différents métaux de coulée et différents niveaux de complexité de modèle. Si vous travaillez avec un modèle en cire ou en plastique, vous pouvez brûler le modèle à l'intérieur d'un four.

Étape 3 :Choisissez l'alliage métallique

Toutes les pièces moulées en métal sont produites à partir d'alliages ferreux ou non ferreux. Les alliages sont un mélange d'éléments qui offrent les meilleures propriétés mécaniques pour l'utilisation de la fonte finale. Les alliages ferreux comprennent l'acier, la fonte malléable et la fonte grise.

Les alliages non ferreux les plus couramment utilisés dans la coulée sont l'aluminium, le bronze et le cuivre. Si vous travaillez avec des métaux précieux dans un studio de joaillerie, vous pouvez travailler avec de l'argent, du cuivre, de l'or et du platine.

Étape 4 :Faire fondre l'alliage

Les processus de fusion varient d'un alliage à l'autre car chaque alliage aura une température de fusion différente. Essentiellement, la fusion consiste à placer l'alliage solide dans un creuset et à le chauffer sur une flamme nue ou à l'intérieur d'un four.

Étape 5 :verser dans le moule

Verser le métal en fusion dans la cavité du moule. S'il s'agit d'une petite coulée, vous pouvez simplement verser du creuset où le métal a été chauffé directement dans le moule. Une coulée plus importante peut nécessiter une petite équipe pour chauffer le métal à l'intérieur d'un four et transférer le métal dans un creuset ou une poche plus grand avant d'être versé dans le moule.

Assurez-vous de suivre toutes les consignes de sécurité recommandées lorsque vous versez du métal en fusion. Assurez-vous de porter des vêtements de protection, y compris des vêtements en fibres naturelles, des pantalons et des manches longues, des gants isolés et des lunettes de sécurité.

Travaillez dans un espace bien ventilé pour éviter tout risque de fumées dangereuses. Assurez-vous d'avoir un extincteur chimique à proximité et gardez votre passerelle entre le four et le moule dégagée. Laissez le moule se solidifier avant de passer à l'étape suivante.

Étape 6 :Retirez le moulage du moule.

Lorsque le métal a refroidi et solidifié, vous pouvez le retirer du moule. Si vous coulez dans un moule à usage unique, vous pouvez séparer le moule du moulage. Si vous avez utilisé un revêtement en plâtre, vous voudrez tremper le plâtre dans l'eau après que le métal se soit solidifié. L'eau aidera à briser la moisissure. Pour les moules réutilisables, vous pouvez utiliser des éjecteurs pour extraire votre moulage.

Étape 7 :Finition

Limez et polissez votre moulage en métal solide ! Cela peut impliquer de nettoyer votre objet en métal coulé, par exemple en frottant l'excès de matériau de moulage dans l'eau, en cassant les portes de coulée avec une tondeuse pour les petits objets ou même une meuleuse d'angle pour les gros morceaux.

Différents types de casting

Différents types de processus de casting :

1. Moulage au sable

Le moulage au sable est l'un des types de moulage les plus populaires et les plus faciles et est utilisé depuis des siècles. Le moulage au sable permet des lots plus petits que le moulage en moule permanent et à un coût très raisonnable. Non seulement les fabricants peuvent utiliser cette méthode pour produire des produits à faible coût, mais le moulage au sable offre également d'autres avantages, tels que de très petites opérations.

Le processus permet des pièces moulées suffisamment petites pour tenir dans la paume de la main ou suffisamment grandes comme des lits de train. Le moulage au sable peut également couler la plupart des métaux, selon le type de sable utilisé pour fabriquer les moules.

Le moulage au sable est généralement basé sur des matériaux à base de silice, tels que du sable synthétique ou naturellement lié. Le sable coulé se compose généralement de grains sphériques finement broyés qui peuvent être étroitement emballés pour former une surface de moule lisse.

Le moulage est conçu pour réduire le risque de fissures, de déchirures ou d'autres défauts en permettant une quantité modérée de flexibilité et de retrait pendant la phase de refroidissement du processus. Le sable peut également être renforcé en ajoutant de l'argile, ce qui rendra les particules plus étroitement liées. Les produits automobiles tels que les blocs moteurs sont fabriqués par moulage au sable.

2. Moulage de précision

Le moulage à modèle perdu est également connu sous le nom de moulage à la cire perdue, il utilise un modèle de cire jetable pour chaque pièce moulée. Dans ce type de moulage, la cire est directement injectée dans un moule, retirée, puis enduite de matériau réfractaire et de liant, généralement en plusieurs étapes, pour construire une coque épaisse.

Plusieurs échantillons sont assemblés pour former des carottes communes. Une fois les coquilles durcies, les motifs sont inversés et chauffés dans des fours pour éliminer la cire. Ces modèles nécessitent un soin extrême car ils ne sont pas assez solides pour résister aux forces impliquées dans la fabrication de moules. L'un des avantages du moulage à la cire perdue est que la cire peut être réutilisée.

Le moulage à modèle perdu est largement utilisé pour fabriquer des pièces pour les industries de l'automobile, de la production d'énergie et de l'aérospatiale, telles que les aubes de turbine. Ces moulages garantissent la fabrication de composants de haute qualité avec des avantages clés en termes de précision, de répétabilité, de polyvalence et d'intégrité.

3. Moulage sous pression

Le moulage sous pression est une méthode de moulage de matériaux en forçant le métal en fusion sous haute pression dans une cavité de moule. La plupart des moulages sous pression sont fabriqués à partir de métaux non ferreux, en particulier d'alliages à base de zinc, de cuivre et d'aluminium. Cependant, des pièces moulées sous pression en fer sont possibles.

Le processus de moulage sous pression est particulièrement adapté aux applications dans lesquelles de nombreuses pièces de petite à moyenne taille avec de bons détails, une qualité de surface fine et une précision dimensionnelle sont requises.

4. Moulage basse pression      

En coulée basse pression, la matrice est remplie de métal provenant d'un four sous pression, les pressions étant typiquement de l'ordre de 0,7 bar. Le four de maintien est situé dans la partie inférieure de la machine de coulée sous pression verticale, le métal en fusion étant injecté directement dans le fond du moule. La pression maintient le métal dans la matrice jusqu'à ce qu'il se solidifie.

L'un des principaux avantages de ce procédé est le contrôle précis du remplissage de la cavité de la matrice. Le métal en fusion s'écoule rapidement et en douceur dans les conduites d'alimentation, réduisant la formation d'oxyde et empêchant la porosité.

Ce procédé a été développé pour la production de pièces à symétrie axiale telles que des roues de voiture. En utilisant des noyaux de sable dans la matrice, cependant, il est également bien adapté à la production de pièces avec des profils creux et des géométries complexes.

5. coulée centrifuge

La coulée centrifuge est utilisée pour fabriquer de longues pièces cylindriques comme des tuyaux en fonte en s'appuyant sur les forces G développées dans un moule de filage. Le métal en fusion introduit dans le moule est projeté contre la surface intérieure du moule, créant une coulée qui peut être sans vide.

Ce type de coulée a été inventé à l'origine sous le nom de procédé de Lavaud utilisant des moules refroidis à l'eau, le procédé est appliqué à des pièces symétriques telles que des tuyaux de sol et de grands canons de canon et présente l'avantage de fabriquer des pièces avec un nombre minimal de contremarches.

Dans le cas de pièces dissymétriques ne pouvant tourner autour de leurs propres axes, une variante de la coulée centrifuge appelée coulée sous pression dispose plusieurs pièces autour d'une carotte commune et fait tourner les moules autour de cet axe.

Une idée similaire est utilisée pour couler de très grandes couronnes dentées, etc. Selon le matériau coulé, des moules en métal ou en sable peuvent être utilisés.

6. Moulage sous pression par gravité

Le moulage sous pression par gravité est un processus de coulée en moule permanent, où le métal en fusion est versé d'un récipient ou d'une poche dans le moule. La cavité du moule se remplit sans autre force que la gravité, le remplissage peut être contrôlé en inclinant la matrice.

Les contre-dépouilles et les cavités peuvent être usinées dans la forme du composant à l'aide de noyaux de sable. Ce type de moulage offre une meilleure qualité de surface que le moulage au sable ainsi que de meilleures propriétés mécaniques, toutes deux dues à la solidification rapide.

De plus, ce procédé a un taux de coulée plus élevé que le moulage au sable de l'aluminium, mais les moules métalliques sont plus chers que le sable. Les avantages de ce procédé incluent la possibilité d'obtenir une faible porosité au gaz et des tailles de grains fins.

Comparé au moulage au sable, ce processus nécessite moins de post-traitement et de nettoyage, et le moulage par gravité tend à donner un produit de meilleure qualité. Le processus de fabrication par moulage par gravité est généralement moins rentable pour la fabrication d'outils que le moulage au sable.

7. Moulage sous vide

Le moulage sous pression assisté par le vide est une capacité de processus importante chez Kennedy Die Casting. L'évacuation sous vide de la cavité de la matrice réduit le piégeage de gaz lors de l'injection de métal et diminue la porosité dans la coulée. Le résultat est un moulage sous pression avec un niveau de qualité supérieur.

Les systèmes de vide ne sont qu'un complément. Ils ne remplacent pas les bonnes pratiques de conception de moulage sous pression dans l'ingénierie de la cavité de la matrice, des canaux, des portes et des débordements.

8. Moulage sous pression

La coulée par compression, également appelée forgeage liquide, est un procédé de formage de métal hybride qui combine la coulée en moule permanent avec le forgeage en une seule étape où une quantité spécifique d'alliage de métal fondu est versée dans une matrice préchauffée et lubrifiée, puis forgée et solidifiée sous pression.

9. Moulage en mousse perdue

Le moulage en mousse perdue (LFC) est un type de processus de moulage par évaporation qui est similaire au moulage de précision, sauf que la mousse est utilisée pour le modèle au lieu de la cire. Ce type de moulage tire parti du bas point d'ébullition des mousses polymères pour simplifier le processus de moulage à la cire perdue en supprimant le besoin de faire fondre la cire hors du moule.

10. Diffusion continue

La coulée continue est un raffinement du processus de coulée pour la production en série continue de profilés métalliques à section constante. Le métal fondu est versé dans un moule à extrémité ouverte refroidi à l'eau qui permet à une "peau" de métal solide de se former sur le centre encore liquide, solidifiant progressivement le métal de l'extérieur vers l'intérieur.

Après solidification, le toron, comme on l'appelle parfois, est continuellement retiré du moule. Des longueurs prédéterminées du toron peuvent être coupées par des cisailles mécaniques ou des chalumeaux oxyacétyléniques mobiles et transférées vers d'autres processus de formage ou vers une pile de stockage.

Les tailles coulées peuvent aller de la bande (quelques millimètres d'épaisseur sur environ cinq mètres de large) aux billettes (90 à 160 mm de côté) en passant par les brames (1,25 m de large sur 230 mm d'épaisseur). Parfois, le toron peut subir un premier processus de laminage à chaud avant d'être coupé.

La coulée continue est utilisée en raison des coûts inférieurs associés à la production continue d'un produit standard, ainsi que de la qualité accrue du produit final. Les métaux tels que l'acier, le cuivre, l'aluminium et le plomb sont coulés en continu, l'acier étant le métal avec les plus grands tonnages coulés selon cette méthode.

Avantages du processus de moulage

Le moulage présente les avantages suivants par rapport aux autres procédés de fabrication.

Inconvénients du processus de casting

Les inconvénients du processus de moulage sont les suivants.

Applications du processus de moulage

FAQ.

Qu'est-ce que la diffusion ?

Le moulage est un processus de fabrication dans lequel un matériau liquide est généralement versé dans un moule qui contient une cavité de la forme souhaitée, puis on le laisse se solidifier. La pièce solidifiée est également connue sous le nom de moulage, qui est éjectée ou cassée du moule pour terminer le processus.

Que signifie Caster ?

Le moulage est un processus de fabrication par lequel un matériau fondu tel que du métal ou du plastique est introduit dans un moule, autorisé à se solidifier dans le moule, puis éjecté ou éclaté pour fabriquer une pièce fabriquée.

Qu'est-ce que le processus de casting ?

Les procédés de coulée impliquent l'utilisation de matériaux en fusion, généralement du métal. Ce matériau fondu est ensuite versé dans une cavité de moule qui prend la forme de la pièce finie. Le matériau fondu se refroidit ensuite, la chaleur étant généralement extraite via le moule, jusqu'à ce qu'il se solidifie dans la forme souhaitée.

Quels sont les différents types de casting ?

Différents types de processus de moulage :

Quel est le processus de casting ?

Les procédés de coulée impliquent l'utilisation de matériaux en fusion, généralement du métal. Ce matériau fondu est ensuite versé dans une cavité de moule qui prend la forme de la pièce finie. Le matériau fondu se refroidit ensuite, la chaleur étant généralement extraite via le moule, jusqu'à ce qu'il se solidifie dans la forme souhaitée.

Que signifie lancer ?

Le moulage est un processus de fabrication utilisé par l'industrie du forgeage pour produire un objet (souvent en métal) d'une forme spécifique souhaitée. Ceci est réalisé en versant du métal fondu chaud dans un moule qui contient une cavité creuse de la forme exacte requise.

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. La comparaison des avantages et des inconvénients des types courants de processus de moulage peut aider à sélectionner la méthode la mieux adaptée à un cycle de production donné.

Combien de types de processus de casting existe-t-il ?

Cette technique comprend au moins quatre méthodes différentes :coulée permanente, en matrice, centrifuge et continue.

Qu'entendez-vous par casting et expliquez les types de casting ?

Le moulage est un processus de fabrication dans lequel un matériau liquide est généralement versé dans un moule, qui contient une cavité creuse de la forme souhaitée, puis on le laisse se solidifier. Le moulage est le plus souvent utilisé pour créer des formes complexes qui seraient autrement difficiles ou non économiques à réaliser par d'autres méthodes.

Qu'est-ce qu'un matériau coulé ?

Les matériaux de coulée sont généralement des métaux ou divers matériaux de durcissement à froid qui durcissent après avoir mélangé deux ou plusieurs composants ensemble; les exemples sont l'époxy, le béton, le plâtre et l'argile.

Quels sont les types de coulée centrifuge ?

Types de coulée centrifuge :

Qu'est-ce que la coulée de métal ?

La coulée de métal est le processus de fabrication d'objets en versant du métal en fusion dans un espace de forme vide. Le métal se refroidit ensuite et durcit dans la forme qui lui est donnée par ce moule en forme.

Quels sont les différents types de défauts de moulage ?

Types de défauts de moulage et comment les éviter

Qu'est-ce qu'un noyau dans le casting ?

Un noyau est un insert de sable préformé et collé placé dans le moule pour façonner l'intérieur d'un moulage ou d'une partie du moulage qui ne peut pas être façonné par le modèle. Les noyaux sont fréquemment utilisés pour créer des sections creuses ou des cavités dans un moulage.

Quelle est la différence entre le moulage et le moulage ?

La principale différence entre le moulage et le moulage réside dans l'utilisation du matériau dans le processus. Le moulage impliquera généralement du métal, tandis que le moulage se concentre sur les plastiques. Dans les deux cas, le matériau fondu passe dans une matrice ou un moule pour créer la forme finale.

Quels outils sont utilisés pour la coulée ?

Les principaux outils de moulage sont les outils à main, les conteneurs et les outils mécaniques. Les outils à main comprennent le pilon, la pelle, le crible, le fil de ventilation, le poussoir, la nappe, la truelle, le maillet, l'écouvillon, le bâillon, le soufflet, etc. Les outils mécaniques sont généralement utilisés dans les fonderies automatisées.

Quels matériaux sont couramment utilisés pour la coulée ?

Il existe quatre alliages couramment utilisés pour le moulage sous pression, à savoir les alliages à base d'aluminium, de cuivre, de magnésium et de zinc, malgré le fait que certains autres alliages ferreux peu courants peuvent également être utilisés pour le moulage sous pression.

Comment se passe le casting ?

Les procédés de coulée impliquent l'utilisation de matériaux en fusion, généralement du métal. Ce matériau fondu est ensuite versé dans une cavité de moule qui prend la forme de la pièce finie. Le matériau fondu se refroidit ensuite, la chaleur étant généralement extraite via le moule, jusqu'à ce qu'il se solidifie dans la forme souhaitée.

Qu'est-ce que la coulée centrifuge ?

La méthode de coulée centrifuge est la méthode permettant de produire des tuyaux en versant du métal en fusion dans un moule cylindrique à rotation rapide dans lequel la force centrifuge de la rotation exerce une pression sur le métal en fusion.

Qu'est-ce que le slush casting ?

Le coulage en neige fondue est une variante du moulage par moulage permanent pour créer un moulage creux ou un moulage creux. Au cours du processus, le matériau est versé dans le moule et laissé refroidir jusqu'à ce qu'une coquille de matériau se forme dans le moule. Le liquide restant est ensuite versé pour laisser une coquille creuse.

L'acier peut-il être coulé ?

De nombreux matériaux peuvent être coulés, y compris plusieurs types de métaux et de matières synthétiques, mais le fer et l'acier en particulier présentent d'excellentes propriétés mécaniques pour une large gamme d'applications.

Qu'est-ce que le moulage au sable vert ?

Un moulage au sable vert est réalisé dans un moule en sable lié à de l'argile, le nom ne faisant pas référence à la couleur du sable mais au fait que le moule n'est pas durci. Les moules en sable sec sont similaires, sauf que le sable est cuit avant de recevoir le métal.

Comment choisissez-vous la méthode de diffusion ?

Si vous étiez confus, voici quelques conseils simples qui vous aideront à sélectionner le bon processus de moulage sous pression pour votre entreprise.

Qu'est-ce que le moulage par retrait ?

Le retrait est un changement de volume interne ou externe qui se produit lors d'un changement de phase dans la transition d'un métal d'un état liquide à un état solide à la surface exposée. Ce phénomène se produit dans des processus tels que la coulée et la solidification du béton.

Qu'est-ce qu'un défaut d'aileron dans le moulage ?

Le flash, également connu sous le nom d'ailette de moulage ou de bavures, est tout matériau indésirable et en excès attaché à un plâtre. Il s'agit généralement d'une fine feuille de métal qui se forme sur les faces de séparation. Le flash est un déchet qui se transforme en scories après avoir été refondu.

Qu'est-ce que le moule et le noyau ?

Un noyau est un dispositif utilisé dans les processus de coulée et de moulage pour produire des cavités internes et des angles rentrants (un angle intérieur supérieur à 180°). Le noyau est normalement un objet jetable qui est détruit pour le sortir de la pièce.

Quels sont les trois types de fontes ?

Les quatre types de fonte de base sont la fonte blanche, la fonte grise, la fonte ductile et la fonte malléable.

Un moule est-il un moulage ?

Le moule est la première étape de la fabrication de la réplique ou de l'impression de l'objet souhaité, mais le moulage est le produit final obtenu après l'ensemble du processus. Le moulage est le produit final qui a été fabriqué et, à certaines occasions, le moulage peut également être utilisé pour fabriquer d'autres moules.


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