Optimisation du positionnement de l'entrée interne : principes clés et pièges courants en coulée de précision

Le mode de solidification et d'alimentation de la coulée de précision est étroitement lié à l'emplacement de l'entrée interne. Généralement, l'emplacement de l'entrée interne doit correspondre au mode de solidification et d'alimentation de la pièce moulée.

Principe de l'emplacement de l'entrée interne

• Pour les pièces de coulée de précision nécessitant une solidification simultanée, l'entrée interne doit être placée sur la paroi mince de la pièce, en grand nombre et en disposition dispersée, afin que le métal fondu puisse remplir rapidement et uniformément la cavité du moule et éviter la surchauffe locale du moule en sable près de l'entrée interne.
• Pour les pièces de coulée de précision nécessitant une solidification directionnelle, l'entrée interne doit être placée sur la paroi épaisse de la pièce. S'il y a un riser d'alimentation, il est préférable de placer le riser entre la pièce et l'entrée interne, afin que le métal fondu puisse être introduit dans la cavité du moule à travers le riser, améliorant ainsi l'effet d'alimentation du riser, comme pour le vilebrequin en fonte ductile, l'engrenage en acier coulé, etc.
• Pour les pièces de coulée de précision aux structures complexes, le principe dit de « solidification directionnelle faible » combinant solidification directionnelle et solidification simultanée est souvent utilisé pour organiser l'emplacement de l'entrée interne.

Cela signifie que l'entrée interne est placée pour chaque zone d'alimentation selon les exigences de la solidification directionnelle, tandis que toute la pièce est remplie avec plusieurs entrées internes selon les exigences de la solidification simultanée. Ce réglage permet non seulement à chaque partie épaisse et grande de la pièce d'être pleinement alimentée sans cavité de retrait ni porosité, mais aussi de réduire les contraintes et la déformation au minimum.

• Lorsque l'épaisseur de paroi d'une pièce de coulée de précision varie considérablement et qu'il est nécessaire de placer l'entrée interne pour introduire le métal fondu depuis la paroi mince, il faut veiller à utiliser du fer froid pour accélérer la solidification au niveau de la paroi épaisse et agrandir le riser. Pendant la coulée, des mesures technologiques telles que l'allumage du riser doivent également être prises pour assurer l'alimentation au niveau de la paroi épaisse.

Problèmes courants de l'emplacement de l'entrée interne

• En raison des grains grossiers près de l'entrée interne, elle ne peut pas être placée dans les zones aux exigences de qualité élevées de la pièce moulée, et il est préférable de ne pas la placer sur la surface non usinée, afin d'éviter d'affecter la qualité d'apparence de la pièce moulée. Pour les pièces tubulaires avec des exigences de résistance à la pression, l'entrée interne est souvent placée au niveau de la zone de bride pour prévenir le retrait sur la paroi du tube.

• L'entrée interne ne doit pas être directement dirigée vers le moule en sable, le noyau de sable ou d'autres parties saillantes faibles pour prévenir le lavage de sable. Pour les pièces moulées à corps de révolution, l'entrée interne doit être introduite tangentiellement, et la direction doit être cohérente afin que les impuretés soient concentrées et déchargées dans le riser ou le bossage de processus correspondant.

• L'entrée interne ne doit pas être placée près du fer froid ou du support de noyau pour éviter de réduire l'effet du fer froid ou de provoquer la fonte prématurée du support de noyau.

• L'entrée interne doit faire en sorte que le métal fondu s'injecte le long de la paroi du moule, et ne pas faire tomber le métal fondu sur la surface de la paroi du moule pendant longtemps pour surchauffer localement le moule en sable.

• Le réglage de l'entrée interne doit être propice au remplissage stable du moule, à l'échappement et à l'élimination des scories. La direction d'écoulement du métal fondu entrant dans la cavité du moule depuis chaque entrée interne doit être cohérente pour éviter d'être défavorable à l'évacuation des scories et des gaz en raison de la confusion de la direction d'écoulement.

• Pour les alliages à forte tendance au retrait, comme la pièce moulée en acier coulé, le réglage de l'entrée interne ne doit pas entraver le retrait de la pièce moulée, afin d'éviter de grandes contraintes ou fissures dues à l'obstruction du retrait.

• L'entrée interne doit être placée sur la surface de séparation autant que possible pour faciliter l'opération de moulage.

• L'emplacement de l'entrée interne doit être pratique pour l'ouverture du bac, le nettoyage de la pièce moulée et l'élimination du système de coulée, sans affecter l'utilisation et l'apparence de la pièce moulée.

• Sur la base de la satisfaction des exigences de la pièce moulée, la consommation de métal du système de coulée doit être minimisée, et la taille du bac doit être aussi petite que possible pour réduire la consommation de sable de moulage et de métal fondu.

• L'épaisseur de la section transversale à la jonction de l'entrée interne et de la pièce moulée doit généralement être inférieure à la moitié de l'épaisseur de paroi de la pièce moulée et pas plus des deux tiers au maximum. Lors de l'utilisation du système de coulée fermé, une rainure de fracture doit être placée dans l'entrée interne pour éviter d'endommager la pièce moulée pendant le nettoyage.