Aperçu du moulage de précision
Lorsque de la cire est utilisée pour réaliser un motif, le moulage à modèle perdu est également appelé « moulage à la cire perdue ». Le moulage de précision fait généralement référence au schéma de moulage dans lequel la forme est réalisée à partir de matériaux fusibles, la surface de la forme est recouverte de plusieurs couches de matériaux réfractaires pour former une coque de moule, puis le moule est fondu hors de la coque de moule, donc afin d'obtenir le moule sans surface de séparation, qui peut être rempli de sable et coulé après torréfaction à haute température. Le moulage à modèle perdu est souvent appelé « moulage à la cire perdue » en raison de l’utilisation intensive de matériaux cireux pour fabriquer le modèle.
Les types d'alliages produits par moulage de précision sont l'acier au carbone, l'acier allié, l'alliage résistant à la chaleur, l'acier inoxydable, l'alliage de précision, l'alliage à aimant permanent, l'alliage de roulement, l'alliage de cuivre, l'alliage d'aluminium, l'alliage de titane et la fonte nodulaire, etc.
Généralement, la forme des pièces moulées à modèle perdu est relativement complexe. Le diamètre minimum du trou de coulée peut atteindre 0.5 mm et l'épaisseur minimale de la paroi de la pièce moulée est de 0.3 mm. En production, certaines pièces initialement composées de plusieurs pièces peuvent être conçues en une pièce entière et directement coulées par moulage de précision en modifiant la structure des pièces, afin d'économiser les heures de traitement et la consommation de matériaux métalliques, de sorte que la structure des pièces soit plus raisonnable.
Processus de coulée d'alliage d'aluminium
Le moulage en alliage d'aluminium fait référence aux profilés en alliage d'aluminium pour lesquels les pièces peuvent être immédiatement obtenues par le processus de moulage et de formage de matériaux métalliques. La composition des éléments d'alliage des pièces moulées en alliage d'aluminium dépasse généralement la composition des profilés en alliage d'aluminium déformés correspondants. Le moulage en alliage d'aluminium est un matériau métallique traditionnel, en raison de sa densité relativement faible et de ses caractéristiques de résistance élevée, largement utilisé dans les compagnies aéronautiques, l'aérospatiale, les véhicules, les équipements mécaniques et d'autres domaines.
Les caractéristiques des alliages d'aluminium
L'alliage d'aluminium est constitué de lingots d'aluminium comme matière première, l'ajout de certains éléments, tels que le cuivre, le silicium, le magnésium, le zinc, le manganèse et d'autres matériaux auxiliaires grâce à une série de processus complexes, est le plus largement utilisé dans l'industrie d'une classe de non -matériaux de structure ferreux. Il est largement utilisé dans l’aviation, l’aérospatiale, l’automobile, la fabrication mécanique et l’industrie chimique. À l’heure actuelle, l’alliage d’aluminium est l’alliage le plus polyvalent et le plus durable.
Caractéristiques de l'alliage d'aluminium :
1. Faible densité
2. Haute intensité
3. Bonne conduction et conductivité thermique
4. Résistance à la corrosion
5. Facile à traiter
Types d'aluminium utilisés dans le moulage de précision
1. Alliage aluminium-silicium, également connu sous le nom de « silicium-aluminium amine » ou « silicium-aluminium-amine ». Il a de bonnes performances de moulage et des propriétés très résistantes à l'usure, et le coefficient de dilatation thermique est relativement faible. Parmi les alliages d'aluminium moulés, la variété est la plus grande, la plus grande quantité d'alliage, la teneur en silicium est de 4 % à 13 %. Ajoutez parfois 0.2% ~ 0.6% d'alliage d'aluminium magnésium-silicium, largement utilisé dans les pièces structurelles. De tels alliages sont largement utilisés dans des pièces telles que les pistons.
2. L'alliage aluminium-cuivre, l'alliage avec une teneur en cuivre de 4.5 % à 5.3 % a le meilleur effet de renforcement. L'ajout approprié de manganèse et de titane peut améliorer considérablement la résistance et les performances de coulée à température ambiante et à haute température. Principalement utilisé pour fabriquer des moulages en sable supportant une charge et une forme dynamiques et statiques importantes, ce n'est pas compliqué.
3. L'alliage d'aluminium et de magnésium, l'alliage d'aluminium moulé avec la densité la plus faible (2.55 g/cm3) et la résistance la plus élevée (environ 355 MPa), contenant 12 % de magnésium, a le meilleur effet de renforcement. L'alliage présente une bonne résistance à la corrosion dans l'atmosphère et l'eau de mer, ainsi que de bonnes propriétés mécaniques et une bonne usinabilité à température ambiante.
4, alliage d'aluminium-zinc, afin d'améliorer les performances, ajoutez souvent du silicium, du magnésium, souvent connu sous le nom de « zinc-silicium-aluminium Ming ». Dans des conditions de coulée, l'alliage a un effet de trempe, c'est-à-dire « auto-trempe ». Peut être utilisé sans traitement thermique, jusqu'au traitement thermique métamorphique, les pièces moulées ont une résistance élevée.
Quels sont les alliages dans la fonderie d’aluminium ?
Les matériaux en alliage d'aluminium dans le moulage sous pression en alliage d'aluminium sont principalement divisés en trois types de matériaux : l'alliage d'aluminium-silicium, l'alliage d'aluminium-silicium-cuivre et l'alliage d'aluminium-magnésium.
1. Alliage Al-si : comprend principalement YL102 (ADC1, A413.0, etc.), YL104 (ADC3, A360) ;
2. Alliage aluminium-silicium-cuivre : comprend principalement YL112 (A380, ADC10, etc.), YL113 (3830), YL117 (B390, ADC14), ADC12, etc. ;
3. Alliage d'aluminium et de magnésium : comprend principalement 302 (5180, ADC5,) ADC6, etc.
Les caractéristiques du moulage de précision en alliages d'aluminium
Le moulage d'alliages d'aluminium est un procédé très polyvalent qui offre une gamme d'avantages supplémentaires, notamment :
1. Rapport résistance/poids élevé.
2. Excellente stabilité chimique.
3. Excellente résistance à la corrosion.
4. Résistance à haute température.
5. Excellente conductivité thermique et électrique.
6. Finition lisse et coulée.
La différence entre les pièces moulées en acier inoxydable et les pièces moulées en alliage d'aluminium
Voici quelques différences clés entre les pièces moulées en aluminium et les pièces moulées en acier inoxydable qui affectent le choix des alliages pour les pièces industrielles :
1. Usinabilité. L'aluminium est plus malléable et plus facile à travailler que l'acier inoxydable.
2. Souder. L'acier inoxydable est plus facile à souder que l'aluminium.
3. Force et poids. Bien que l'aluminium ne soit pas aussi résistant que l'acier inoxydable, il pèse environ un tiers de son poids, ce qui en fait un bon choix dans les situations où le rapport résistance/poids est important.
4. Conductivité électrique. L'aluminium est un très bon conducteur, tandis que l'acier inoxydable est un très mauvais conducteur.
5. Résistance à la chaleur. L'aluminium ramollit à 400 degrés Fahrenheit, tandis que l'acier inoxydable peut résister à des températures plus élevées.
6. Coût. L'aluminium coûte généralement moins cher que l'acier inoxydable.
Les avantages du choix des pièces moulées de précision en aluminium
L'aluminium de moulage de précision est une sorte de technologie de moulage avec moins de coupe ou sans coupe, c'est une excellente technologie dans l'industrie du moulage, son application est très large. Il convient non seulement au moulage de différents types et alliages, mais la précision dimensionnelle et la qualité de surface des pièces en fonte d'aluminium produites sont également supérieures à celles des autres méthodes de moulage. Même les pièces en fonte d'aluminium complexes, résistantes aux températures élevées et difficiles à traiter, qui sont difficiles à couler par d'autres méthodes de coulée, peuvent être coulées par moulage de précision à investissement.
Le plus grand avantage du moulage de précision en aluminium est que, comme les moulages de précision ont une précision dimensionnelle et une finition de surface très élevées, le traitement mécanique peut être réduit. Seule une petite marge de traitement peut être laissée dans les pièces présentant des exigences plus élevées. Même certaines pièces en fonte d'aluminium ne laissent qu'une marge de meulage et de polissage et peuvent être utilisées sans traitement mécanique. On peut voir que la méthode de moulage de précision de l'aluminium peut économiser beaucoup de machines-outils et d'heures de traitement, et économiser considérablement les matières premières métalliques.
Un autre avantage de la méthode de moulage de précision en aluminium est qu'elle peut couler une variété de pièces moulées complexes, en particulier des pièces moulées en superalliage. Par exemple, la pale d'un moteur à réaction, sa silhouette profilée et sa cavité de refroidissement peuvent difficilement être formées par la technologie d'usinage. L'utilisation du processus de moulage de précision en aluminium peut non seulement réaliser une production de masse, garantir la cohérence des pièces moulées, mais également éviter la concentration de contraintes de la lame résiduelle après l'usinage.
Les inconvénients du choix du moulage de précision en aluminium
1. Inclusion de scories oxydantes
Caractéristiques des défauts : Les scories oxydées sont principalement réparties sur la surface supérieure de la pièce moulée, dans le coin de ventilation du moule de coulée. La fracture est principalement blanc grisâtre ou jaune, ce qui est constaté par perspective aux rayons X ou lors d'un traitement mécanique, et peut également être trouvée lors du lavage alcalin, du décapage ou de l'anodisation.
2. Pores et bulles
Caractéristiques des défauts : Les pores de la paroi des trois pièces moulées sont généralement ronds ou ovales, avec une surface lisse, une peau d'oxyde généralement brillante, parfois jaune huile.
3. Rétrécir
Caractéristiques des défauts : Le retrait des pièces moulées en aluminium se produit généralement au niveau de l'épaisseur de la racine de la contremarche près du canal intérieur, au niveau de la transition d'épaisseur de paroi et au niveau de la paroi mince avec une grande surface plane. La fracture est grise à l'état de coulée, jaune pâle après traitement thermique, jaune pâle ou gris noir. Le film radiographique montre une forme trouble. Le retrait filamenteux grave peut être détecté par rayons X, fracture par fluorescence et autres méthodes d'inspection.
4. Fissures
Causes : La conception de la structure du moulage est déraisonnable, il y a des angles vifs, l'épaisseur de la paroi est trop large, le moule en sable n'est pas bon, la surchauffe locale du moule de coulée.
Les pièces moulées en alliage d'aluminium sont largement utilisées dans l'industrie aéronautique
L'alliage d'aluminium présente une série d'avantages tels qu'une faible densité, une résistance spécifique élevée, une bonne résistance à la corrosion et une bonne formabilité, un faible coût, un large éventail de perspectives d'application et un statut irremplaçable dans l'aviation, l'aérospatiale, la construction navale, l'industrie nucléaire et l'industrie de l'armement. Dans l’aviation, l’alliage d’aluminium est le matériau principal de la structure de la carrosserie des avions.
Bien que la densité de l'alliage d'aluminium soit faible, sa résistance est relativement élevée, proche ou supérieure à celle de l'acier de haute qualité, une bonne plasticité, peut être transformée en divers profils, présente une excellente conductivité électrique, conductivité thermique et résistance à la corrosion, largement utilisée dans l'industrie, l'utilisation de l'acier juste derrière
L'alliage d'aluminium peut être divisé en alliage d'aluminium de déformation et alliage d'aluminium de coulée selon les méthodes de traitement. Alliage d'aluminium moulé, utilisé à l'état brut de coulée ; Alliage d'aluminium déformé, peut résister au traitement sous pression, les propriétés mécaniques sont supérieures à celles du moulage. Peut être transformé sous diverses formes, spécifications d’alliage d’aluminium. Principalement utilisé pour la fabrication d'équipements aéronautiques, de nécessités quotidiennes, de portes et de fenêtres de construction.
Les pièces moulées en alliage d'aluminium sont largement utilisées dans l'industrie civile
Le moulage sous pression en alliage d'aluminium présente certains avantages que les autres pièces moulées ne peuvent égaler, tels que la beauté, la qualité de la lumière, la résistance à la corrosion et d'autres avantages, de sorte qu'il est largement favorisé par les utilisateurs. Moulage sous pression en alliage d'aluminium, d'autant plus que les pièces moulées en alliage d'aluminium légères pour automobiles ont été largement utilisées dans l'industrie automobile.
La densité de l'alliage d'aluminium moulé est inférieure à celle de la fonte et de l'acier moulé, mais la résistance spécifique est plus élevée. Par conséquent, dans les mêmes conditions de charge, l'utilisation de pièces moulées en alliage d'aluminium peut réduire le poids de la structure. Ainsi, dans l'industrie aéronautique et la fabrication de machines électriques et de machines de transport, les pièces moulées sous pression en alliage d'aluminium sont largement utilisées. L'alliage d'aluminium a un bon éclat de surface, une bonne résistance à la corrosion dans l'atmosphère et dans l'eau douce, il a donc un large éventail d'utilisations dans la fabrication de navires civils. L'aluminium pur dans l'acide nitrique, l'acide acétique et d'autres milieux acides oxydants a une bonne résistance à la corrosion, de sorte que le moulage sous pression en alliage d'aluminium a une certaine utilisation dans l'industrie chimique. L'aluminium pur et l'alliage d'aluminium ont une bonne conductivité thermique, les dispositifs d'échange de chaleur utilisés dans la production chimique et les exigences en matière de machines électriques avec des pièces à bonne conductivité thermique, telles que le couvercle de cylindre et le piston du moteur à combustion interne, conviennent également à la fabrication en alliage d'aluminium.
Quels problèmes peuvent survenir lors du processus de coulée d’un alliage d’aluminium ?
Problèmes communs:
1. Trous d'épingle
2. Bulles
3. Poncer les trous
Pour résoudre les problèmes ci-dessus, résolvez principalement le problème de « l’eau ». Pour résoudre l’eau, l’essentiel est de résoudre l’hydrogène dans l’ingénierie de fusion des alliages d’aluminium. Caractéristiques de l'alliage d'aluminium : oxydation facile, absorption facile de l'air et de l'humidité du lingot d'aluminium lui-même. Ainsi, pour contrôler le phénomène de sténopé, de bulle et de trou de sable, pour prévenir et contrôler depuis la source, y compris les exigences de température, l'utilisation d'agent de scories et de dégazage
