Qu'est-ce qu'une machine de moulage sous pression ?

Une machine de moulage sous pression est largement utilisée pour appliquer une pression élevée pour forcer le métal en fusion dans les moules, formant le profil souhaité des composants métalliques. La machine de moulage sous pression est également connue sous le nom de matrice de moulage. Il est équipé de moules constitués de matrices en acier trempé et conçues. Les matrices durcies jouent des rôles similaires à ceux des moules dans les machines de moulage par injection qui sont utilisées pour façonner les thermoplastiques. Moulage par injection à partir des produits en plastique en introduisant le plastique fondu dans les moules, la méthode convient à la production à volume élevé. De même, le moulage sous pression est également idéal pour former un grand volume de pièces métalliques de forme complexe en utilisant des moules personnalisés. En fonction de l'application et de la variété des matériaux de coulée, l'opérateur peut choisir d'utiliser une machine de coulée sous pression à chambre chaude ou à chambre froide.

En général, les matériaux utilisés pour la coulée sous pression sont des métaux non ferreux, qui comprennent, mais sans s'y limiter, les alliages à base d'étain, les alliages de cuivre, les alliages de plomb, le zinc, le magnésium, l'aluminium, etc. sur. Différent des métaux ferreux qui ont une teneur en fer et donc vulnérables à la rouille lorsqu'ils sont exposés à l'humidité, les machines de coulée sous pression fabriquées à partir de métaux non ferreux partagent les forces des métaux non ferreux. Ils ont une résistance idéale à la rouille et à la corrosion, de plus, les métaux ont une meilleure malléabilité, les caractéristiques aident à prolonger la durée de vie de l'équipement et à assurer une opération de coulée en douceur.

Construction de différents types de métal moulé sous pression

Les machines de moulage sous pression peuvent être subdivisées en 2 styles, qui comprennent la machine de moulage sous pression à chambre chaude et la machine de moulage sous pression à chambre froide. Il est important pour l'opérateur métallurgiste d'identifier les caractéristiques des matériaux coulés et les méthodes de coulée appropriées lors de la sélection de la meilleure machine de coulée sous pression.

Machine de moulage sous pression à chambre chaude

Les machines de coulée à chambre chaude sont également appelées machines à col de cygne. Ces machines reposent sur un bassin de métaux en fusion où l'unité d'injection est immergée. Le cycle de coulée dans le type à chambre chaude commence par l'alimentation en métal fondu du piston de la machine lorsque l'orifice est rétracté pour permettre aux matériaux de remplir le col de cygne/cylindre. Ensuite, le piston pneumatique ou hydraulique peut forcer le métal à travers les buses, les faisant entrer dans les moules/matrices. Une fois les pièces formées solidifiées, le piston se retirera et les matrices libéreront les pièces. Les produits seront éventuellement éjectés des matrices de coulée et termineront le cycle dans une machine de coulée sous pression de type chambre chaude.

Voyons maintenant les avantages et les inconvénients du style de coulée en chambre chaude. Les avantages ici incluent les temps de cycle très courts, qui sont généralement d'environ 15 cycles par minute. Le cycle peut même prendre moins d'une seconde lorsque les minuscules pièces moulées pèsent moins de 30 grammes. Un autre avantage de ces machines de coulée sous pression est le fonctionnement pratique où les métaux sont directement fondus dans les machines. Quant à l'inconvénient de ce système de coulée, les matériaux métalliques traités en chambre chaude sont limités à ceux qui ont un point de fusion bas, par exemple les alliages de zinc, les alliages d'étain, les alliages de plomb. De plus, l'aluminium ne peut pas être traité dans le moulage sous pression à chambre chaude car il a tendance à capter le fer dans le bain de métal en fusion.

Machine de moulage sous pression à chambre froide

Lorsqu'il n'est pas recommandé de traiter les matériaux de coulée dans une machine de coulée sous pression de type à chambre chaude, le type à chambre froide est le choix alternatif. Par exemple, les alliages à base d'aluminium et d'autres métaux comprennent le cuivre, le magnésium, etc. Le zinc et le magnésium sont les métaux les plus appropriés et les plus faciles pour la coulée en chambre froide. L'aluminium est léger et possède une grande stabilité pour créer des formes compliquées ou des parois minces dans le processus de moulage sous pression. L'aluminium a également une grande conductivité thermique et électrique, permettant l'usinage dans des environnements à haute température.
Le cycle de coulée dans une machine de type chambre froide commence par le processus de fusion qui se déroule dans un four de chauffage séparé. Par la suite, une quantité déterminée de métal en fusion est acheminée dans la "chambre de tir froide" ou cylindre d'injection par une poche automatique ou simplement à la main. A haute pression, le tir à froid va entraîner les matières dans le moule par un piston mécanique ou hydraulique. Puisqu'il y a plus qu'assez de matériaux fondus qui sont transférés dans la chambre froide, une pression suffisante peut être maintenue et remplir fermement la cavité.

Différenciant des types à chambre chaude, le grand avantage de la machine de coulée en matrice à chambre froide est la capacité de couler des alliages à point de fusion élevé car le cylindre n'est pas immergé dans le bain de fusion. L'inconvénient de ce type de coulée réside dans le temps de cycle plus long du fait de la nécessité de transporter les matières fondues du four de chauffe vers la chambre froide.

Caractéristiques de la machine de moulage sous pression

La plupart des machines de moulage sous pression sont fabriquées et conçues pour la production en série de projets métalliques uniques, car l'équipement et les matrices personnalisées traitées par durcissement (moules) sont relativement coûteux. Ils sont plus adaptés pour façonner des produits de petite ou moyenne taille avec des dimensions de haute précision. Les machines de moulage sous pression peuvent être utilisées pour fabriquer des formes bien définies et produire des finitions de surface lisses de haute qualité. Un grand avantage des machines de moulage sous pression est qu'elles suppriment le besoin d'un processus d'usinage secondaire, permettant un cycle d'usinage plus rapide, ce qui permet de gagner du temps efficacement, en particulier dans la production à grand volume. Selon l'utilisation, la machine de coulée sous pression peut également appliquer des roulements à haute résistance, des unités de chauffage supplémentaires et un filetage pour améliorer la fonctionnalité.