Couler de l'aluminium :comparaison des méthodes

L'aluminium peut être façonné par une grande variété de processus, dont :

• Diffusion
• Extrusion
• Forger
• Rouler

Pour tout type de métal, fonderie est sans doute le plus polyvalent de tous les processus de formage et donne la plus grande variété de pièces. En fait, le Département américain de l'énergie estime que plus de 90 % de tous les produits manufacturés contiennent des produits en métal coulé.

Les mêmes techniques de moulage utilisées pour d'autres métaux peuvent être appliquées à l'aluminium, mais certaines des méthodes les plus populaires utilisées avec l'aluminium sont le coulage en moule permanent , coulée de sable vert et moulage sous pression .

Moulage permanent

Moulage permanent consiste à créer un moule réutilisable en métal à haute température de fusion. Si l'aluminium est coulé, le moule est souvent en fonte grise ou en acier. Deux moitiés du moule sont connectées puis préchauffées. Le métal fondu est versé à partir d'une poche pour remplir le moule, et on le laisse durcir jusqu'à ce qu'il soit suffisamment solidifié pour retirer la coulée. Dans la plupart des cas, le moulage est retiré pour refroidir dès qu'il est solidifié; sinon, le moule inflexible peut provoquer la formation de défauts lorsque le moulage refroidit et se contracte. Une fois le moulage retiré, le processus peut être répété immédiatement.

Avantages du moulage en moule permanent :

• Étant donné que le moule est réutilisable, les coûts d'outillage initiaux peuvent facilement être récupérés avec des volumes élevés
• Une précision dimensionnelle élevée peut être obtenue si un moule usiné avec précision est utilisé
• La répétabilité est élevée et peu de préparation doit être effectuée entre les castings.

Inconvénients du moulage permanent :

• Les moules "permanents" ne durent pas éternellement et peuvent devoir être remplacés au milieu d'une grande série
• Les moules rigides peuvent entraîner des défauts si les moulages ne sont pas retirés rapidement
• Les coûts d'outillage sont relativement élevés par rapport au moulage au sable vert

Moulage au sable vert

Moulage au sable vert est une forme courante de moulage au sable qui utilise du sable humide lié à l'argile pour former un moule. Tout d'abord, du sable est tassé autour d'un motif pour former une cavité de moule. Ensuite, le motif est retiré et la cavité du moule est placée dans une entretoise et associée à son autre moitié, comme pour le moulage permanent. Ensuite, le métal en fusion est versé dans la cavité. Une fois le moulage solidifié, le moule est cassé pour retirer le moulage. Le moulage est ensuite terminé en éliminant les caractéristiques inutiles telles que les languettes et les contremarches. De nombreuses installations sont en mesure de récupérer un pourcentage élevé du sable utilisé dans le moulage au sable vert.

Avantages du moulage au sable vert :

• Presque n'importe quelle pièce peut être moulée avec du sable vert, avec une large gamme de tailles et de poids
• Les coûts d'outillage et de matériaux sont très faibles

Inconvénients du moulage au sable vert :

• La finition de surface n'est pas aussi lisse que les autres méthodes de moulage
• La précision dimensionnelle est également inférieure à celle des autres méthodes de moulage

Moulage sous pression

Moulage sous pression est similaire à la coulée en moule permanent en ce sens qu'elle utilise un moule métallique réutilisable, plutôt que des moules jetables à base de sable. Dans le moulage sous pression, cependant, le métal en fusion est souvent injecté dans le moule à haute pression. La haute pression donne plus de détails et une finition de surface plus fine par rapport aux autres méthodes de moulage, mais la durabilité des moulages sous pression peut être compromise par des poches d'air emprisonnées. Bien que le moulage sous pression soit préféré pour les séries à grand volume de pièces plus petites, la complexité des moulages sous pression est limitée. La configuration de l'appareil de moulage sous pression limite la variété de noyaux pouvant être insérés.

Avantages du moulage sous pression :

• Les pièces peuvent être coulées avec plus de détails et une finition de surface supérieure
• Les matrices, souvent usinées à partir d'acier à outils de haute qualité, durent plus longtemps que les autres moules

Inconvénients du moulage sous pression :

• Les coûts d'outillage initiaux sont très élevés
• La complexité est limitée, en particulier pour les produits à sections creuses
• La résistance globale peut être compromise par la porosité et d'autres défauts

Comparaison des méthodes de coulée d'aluminium