Guide complet du moulage des métaux : définitions, types et procédés

Définition

Le moulage est une méthode où un matériau solide est dissous, chauffé à une température appropriée (généralement traité pour changer sa structure chimique), et est ensuite ajouté dans un moule ou une cavité, qui le maintient dans une forme appropriée pendant la solidification. Comme résultat, en une seule étape, des designs complexes ou simples peuvent être créés à partir de n'importe quel matériau qui peut être dissous. Le produit final peut avoir presque n'importe quel réglage dont le concepteur a besoin.

• Pour toute procédure de moulage, le choix du bon alliage, du dimensionnement, de la forme, de l'épaisseur, de la tolérance, de la structure et du poids est vraiment important.
• Les besoins spéciaux tels que le magnétisme, la détérioration, la distribution des contraintes ont aussi un impact sur la sélection du procédé de moulage des métaux.
• Les avis du fabricant d'outillage ; les exigences de la fonderie / atelier d'usinage, les besoins exacts du produit du client, et les procédures secondaires comme la peinture, doivent être abordés avant de choisir le bon procédé de moulage des métaux.

Procédés de moulage des métaux

Il y a de nombreux procédés de moulage des métaux mis en œuvre dans la fabrication de pièces. Deux divisions principales peuvent être identifiées par la nature fondamentale d'un moule qu'ils utilisent. Il y a le moulage à moule perdu (expendable) et le moulage à moule permanent (long-lasting). Les moules perdus sont utilisés pour un seul moulage de métal tandis que les moules permanents sont utilisés pour plusieurs. En considérant les procédés de fabrication, il y a des avantages et inconvénients aux deux processus.

Moule perdu (Expendable Mold)

• Ne peut faire qu'un seul moulage de métal
• Fait de sable, ou d'autres matériaux similaires
• Liants utilisés pour soutenir le matériau pour garder sa forme
• Le moule dans lequel le métal durcit doit être détruit pour extraire le moulage
• Géométries plus complexes sont faisables pour le moulage

Moule permanent (Long-lasting Mold)

• Peut créer de nombreux moulages de métal
• Généralement fait de métaux ou souvent d'une céramique réfractaire
• Il a des parties qui peuvent s'ouvrir ou se fermer, permettant l'extraction du moulage
• Doit ouvrir les limitations de moule pour les designs de pièces

Types de moulage des métaux

Moulage centrifuge (Centrifugal Casting)

Dans cette gamme de procédés, le matériau fondu est requis pour se disperser dans la cavité du moule à cause de la vitesse centrifuge. Les procédés de moulage centrifuge peuvent être catégorisés comme de vrais procédés de moulage, où, quand le matériau fondu est ajouté dans la cavité, il la pousse contre les parois de la cavité où il se raidit en un conteneur creux ; le moulage semi-centrifuge, varie du vrai moulage centrifuge. Dans ce processus, la cavité du moule est remplie à 100 % de matériau fondu de sorte que le centre, qui est retiré plus tard, est exposé à faible contrainte et est où les inclusions et l'air sont piégés et l'approche de centrifugation dans laquelle le matériau fondu est versé dans plusieurs cavités de moule et qui tournent autour de l'axe central et sont décalées de l'axe central et causent les cavités à être remplies sous pression excessive.

Moulage continu (Continuous Casting)

Dans ce processus, un flux de matériau fondu équivaut à un trou refroidi à l'eau et crée une tige ou bande continue qui est ensuite coupée par une scie circulaire. Une nouvelle technique, généralement connue sous le nom de moulage continu circulaire, implique le trou refroidi à l'eau (moule) oscillant aussi bien que tournant à environ 120 RPM pendant la procédure de moulage. Le moulage constant a un rendement métallique extrêmement élevé, autour de 98 % en comparaison avec 87 % dans les méthodes standard de lingot-moule, une qualité de moulage exceptionnelle, des tailles de grains manipulées et la capacité de moulage de designs de sections transversales uniques.

Moulage sous pression (Die Casting)

Les procédés de moulage sous pression forcent le matériau fondu dans le trou d'une cavité en acier, appelée matrice (die), sous une pression extrêmement élevée, environ 1000 – 30 000 psi. La catégorisation du moulage sous pression implique les types de machines utilisées, les types principaux étant utilisés sont les machines à chambre chaude (hot-chamber) et à chambre froide (cold-chamber).