Comment calculer le retrait de coulée d'aluminium dans le moulage au sable?

Le retrait de coulée d'aluminium est une grande préoccupation dans l'industrie métallurgique que chaque fonderie doit calculer avec précision pour minimiser les défauts de coulée et les rejets. Cet article se concentre principalement sur l'analyse du retrait dans le moulage au sable de l'aluminium qui aide les fabricants à prévoir et à contrôler le retrait pendant le processus de travail.

Le moulage au sable est l'une des techniques les plus économiques et les plus populaires utilisées pour fabriquer 1/3 de pièces moulées à travers le monde en raison de son efficacité et de sa réutilisation.

Considéré comme un traitement de moulage préféré, cependant, le processus de moulage au sable expose de nombreux défauts qui peuvent entraîner des rejets de moulage si vous ne maîtrisez pas bien la technique de moulage.

L'un des problèmes chroniques du moulage au sable est le retrait qui doit être calculé avec soin pour garantir la précision et la qualité du moulage.

Aujourd'hui, nous discutons du retrait du moulage de l'aluminium pendant le processus de moulage au sable qui est demandé la plupart du temps par les lecteurs.

Vous trouverez dans le contenu de cet article une discussion approfondie du phénomène de retrait de la coulée d'aluminium ; des conseils utiles pour calculer le retrait de l'aluminium et des techniques pour contrôler le retrait lors du moulage au sable.

Qu'est-ce que le retrait de coulée d'aluminium dans le moulage au sable ?

Le retrait est l'une des caractéristiques des métaux dans le processus de coulée. C'est un phénomène normal que le métal se rétracte en se solidifiant.

Dans le moulage au sable de l'aluminium, le retrait se produit lorsque l'alliage d'aluminium fondu est versé dans la cavité du moule et refroidi. Le rétrécissement entraîne des modifications internes ou externes du volume de l'aluminium lorsqu'il passe de la phase liquide à la phase solide. Dans lequel, le volume spécifique des alliages d'aluminium est diminué lorsqu'il passe d'un état liquide à un état solide.

Quel est le taux de retrait de moulage en alliage d'aluminium ?

En fonderie, le retrait est calculé par le taux de retrait représenté en pourcentage (%).

Différents alliages d'aluminium ont des taux de retrait de coulée différents. Même si le même alliage mais la conception de la coulée est différente, le taux de retrait est également différent. Généralement, le taux de retrait des alliages d'aluminium est compris entre 6 et 8 % (la quantité spécifique dépend de l'alliage spécifique)

Quelle influence du retrait sur les pièces en aluminium moulées au sable ?

Le retrait de la coulée d'aluminium a une influence décisive sur la qualité des pièces coulées en aluminium. Si l'allocation de retrait de l'aluminium dans le moulage au sable n'est pas bien gérée, cela peut entraîner des défauts de moulage y compris les défauts de retrait ouverts (tuyau et surface effondrée) et les défauts de retrait fermés (micro-porosité ou macro-porosité) qui réduisent la qualité de la coulée.

Quelles sont les trois étapes au cours desquelles se produit le retrait de l'aluminium ?

Comme tout autre métal, le retrait de la coulée d'aluminium se produit en trois étapes correspondant à trois types de retrait.

1. Le rétrécissement liquide

De manière simple, on comprend que le retrait liquide est le retrait du liquide de l'alliage d'aluminium lors du refroidissement. Ici, la contraction se produit lorsque l'alliage d'aluminium fondu refroidit tout en restant sous forme liquide.

En coulée, cette étape de retrait n'a pas d'effet significatif sur la perspective de conception.

2. Retrait de solidification

Le retrait de solidification est le retrait de l'alliage d'aluminium dû à la solidification. Ce phénomène se produit lorsque l'alliage d'aluminium passe de la phase liquide à la phase solide.

Le retrait qui se produit à ce stade est dû au fait que le métal liquide est moins dense que le solide. Ce retrait est la principale cause de porosité ainsi que de macroségrégation dans les pièces moulées en aluminium.

C'est à cette étape que les alliages se contractent le plus, ce qui nécessite le calcul d'outils de soutien soigneusement tels que la colonne montante, les refroidisseurs pour compenser le taux de retrait de l'alliage.

Vous pouvez trouver notre guide sur la conception des contremarches et des frissons dans le reste de l'article.

3. Retrait du patroniste

Le retrait du modélisme est le retrait continu (après l'étape de retrait de solidification) qui s'est produit lorsque le moulage solide en aluminium refroidit à température ambiante.

Ce phénomène se produit à cause du facteur de contraction thermique en raison de la dépendance à la température de la densité du solide. C'est la raison pour laquelle des fissures à chaud et à froid dans les pièces en aluminium déforment les formes de coulée.

Cette étape de retrait est également particulièrement importante pour des considérations de conception. Cela nécessite le fabricant de moulage d'avoir à considérer une conception de moule et un outil raisonnables afin que la coulée finale conserve la dimension et la précision souhaitées.

Vous pouvez trouver notre guide sur la conception de moules et d'outils dans le reste de l'article.

Quels facteurs influencent le retrait des produits en aluminium moulé au sable ?

Plusieurs facteurs affectent les paramètres de retrait du moulage au sable de l'aluminium, notamment la composition de l'alliage, la forme du moulage, la température de coulée, la couche de moulage, les conditions de refroidissement thermique.

Laissons-les préciser !

1. Influence de la composition de l'alliage d'aluminium

Le composition des alliages d'aluminium a des effets sur la plage de congélation du métal et sur la formation de porosité de retrait également.

Concrètement, le long gel des alliages d'aluminium a pour effet de réduire la micro-porosité, et inversement.