La méthode de formage des matériaux constitue non seulement un élément important de la conception des pièces, mais également un sujet de grande préoccupation pour les fabricants, mais également un facteur clé dans le processus de traitement des matériaux. Aujourd'hui, Xiaobian vous fera découvrir différents processus de formage de matériaux métalliques.
1、Casting
La méthode de production consistant à verser du métal liquide dans la cavité du moule correspondant à la forme et à la taille de la pièce et à attendre qu'il refroidisse et se solidifie pour obtenir l'ébauche ou la pièce est généralement appelée formage ou coulée de métal liquide.
Flux de processus : métal liquide → remplissage du moule → retrait de solidification → coulée.
Caractéristiques du processus:
1. Il peut produire des produits avec une forme complexe arbitraire, en particulier ceux avec une forme de cavité interne complexe.
2. Forte adaptabilité, types d'alliages illimités et taille de coulée presque illimitée.
3. Larges sources de matériaux, refusion des déchets et faible investissement en équipement.
4. Taux de rebut élevé, faible qualité de surface et mauvaises conditions de travail.
Classement au casting :
(1) moulage au sable
Coulée en sable : une méthode de coulée pour produire des pièces moulées dans des moules en sable. L'acier, le fer et la plupart des pièces moulées en alliages non ferreux peuvent être obtenus par moulage au sable.
Processus technologique:
Caractéristiques techniques:
1. Il convient à la fabrication d'ébauches de forme complexe, en particulier avec une cavité interne complexe ;
2. Large adaptabilité et faible coût;
3. Pour certains matériaux à faible plasticité, comme la fonte, le moulage au sable est le seul procédé de formage pour fabriquer leurs pièces ou ébauches.
Application : bloc-cylindres de moteur automobile, culasse, vilebrequin et autres pièces moulées
(2) moulage de précision
Moulage de précision : il fait généralement référence au schéma de moulage selon lequel le modèle est constitué de matériaux fusibles, recouverts de plusieurs couches de matériaux réfractaires sur la surface du modèle pour fabriquer la coque du moule, puis le motif est fondu hors de la coque du moule, de manière à obtenir le moule sans surface de séparation, qui peut être rempli de sable après torréfaction à haute température. On l’appelle souvent « fonte à la cire perdue ».
Caractéristiques du processus:
Avantage:
1. Pendant le moulage sous pression, le liquide métallique supporte une pression élevée et un débit rapide
2. Bonne qualité de produit, taille stable et bonne interchangeabilité ;
3. Efficacité de production élevée et utilisation répétée de matrices de moulage sous pression ;
4. Il convient à la production de masse et présente de bons avantages économiques.
Inconvénients :
1. Les pièces moulées sont sujettes à de petits pores et à une porosité de retrait.
2. Les moulages sous pression ont une faible plasticité et ne conviennent pas au travail sous des charges d'impact et des vibrations ;
3. Il peut couler des pièces moulées d’apparence complexe et l’alliage coulé n’est pas limité.
Inconvénients : processus compliqué et coût élevé
Application : il convient à la production de petites pièces de forme complexe, exigeant une haute précision ou difficiles à usiner, comme les aubes de turbomachines.
(3) moulage sous pression
Coulée sous pression : une haute pression est utilisée pour presser le métal liquide dans une cavité de moule métallique de précision à grande vitesse, et le métal liquide est refroidi et solidifié sous pression pour former une pièce moulée.
Caractéristiques du processus:
Avantage:
1. Pendant le moulage sous pression, le liquide métallique supporte une pression élevée et un débit rapide
2. Bonne qualité de produit, taille stable et bonne interchangeabilité ;
3. Efficacité de production élevée et utilisation répétée de matrices de moulage sous pression ;
4. Il convient à la production de masse et présente de bons avantages économiques.
Inconvénients :
1. Les pièces moulées sont sujettes à de petits pores et à une porosité de retrait.
2. Les moulages sous pression ont une faible plasticité et ne conviennent pas au travail sous des charges d'impact et des vibrations ;
3. Lors du moulage sous pression d'alliages à point de fusion élevé, la durée de vie du moule est faible, ce qui affecte l'expansion de la production de moulage sous pression.
Application : les moulages sous pression ont d'abord été utilisés dans l'industrie automobile et l'industrie des instruments, puis progressivement étendus à diverses industries, telles que les machines agricoles, l'industrie des machines-outils, l'industrie électronique, l'industrie de la défense nationale, l'informatique, les équipements médicaux, les horloges, les appareils photo et le matériel quotidien.
(4) Coulée basse pression
Coulée à basse pression : il s'agit de la méthode consistant à faire en sorte que le métal liquide remplisse le moule sous l'action d'une basse pression (0.02 ~ 0.06 mpa) et cristallise sous pression pour former des pièces moulées.
Processus technologique:
Caractéristiques techniques:
1. La pression et la vitesse pendant le versement peuvent être ajustées, de sorte qu'elles peuvent être appliquées à divers moules de coulée (tels que des moules métalliques, des moules en sable, etc.), coulant divers alliages et pièces moulées de différentes tailles ;
2. Le remplissage inférieur du moule d'injection est adopté, le remplissage du moule en métal liquide est stable et exempt d'éclaboussures, ce qui peut éviter l'implication de gaz et le récurage de la paroi et du noyau du moule, et améliorer le taux qualifié de pièces moulées ;
3. Le moulage cristallise sous pression, avec une structure compacte, un contour clair, une surface lisse et des propriétés mécaniques élevées, ce qui est particulièrement bénéfique pour le moulage de pièces de grande taille et à paroi mince ;
4. La colonne montante d'alimentation est omise et le taux d'utilisation du métal est augmenté à 90 ~ 98 % ;
5. Faible intensité de travail, bonnes conditions de travail, équipement simple, mécanisation et automatisation faciles à réaliser.
Application : produits principalement traditionnels (culasse, moyeu de roue, cadre de cylindre, etc.).
(5) Coulée centrifuge
Coulée centrifuge : méthode de coulée dans laquelle le métal liquide est versé dans un moule rotatif, rempli du moule sous l'action de la force centrifuge et solidifié.
Processus technologique:
Caractéristiques du processus
Avantage:
1. Il n'y a presque aucune consommation de métal du système de porte et du système de colonne montante, afin d'améliorer le rendement du processus ;
2. Le noyau ne peut pas être utilisé dans la production de pièces moulées creuses, de sorte que la capacité de remplissage du métal peut être considérablement améliorée dans la production de pièces moulées tubulaires longues ;
3. Le moulage a une densité élevée, peu de défauts tels que des pores et des inclusions de scories, et des propriétés mécaniques élevées ;
4. Il est pratique de fabriquer des pièces moulées en métal composite à canon et à manchon.
Inconvénients :
1. Il existe certaines limites dans la production de pièces moulées de forme spéciale ;
2. Le diamètre du trou intérieur de la pièce moulée est inexact, la surface du trou intérieur est rugueuse, la qualité est médiocre et la surépaisseur d'usinage est grande ;
3. Les pièces moulées sont sujettes à la ségrégation par gravité spécifique.
Application:
La coulée centrifuge a été utilisée pour la première fois pour produire des tuyaux coulés. La technologie de coulée centrifuge est utilisée dans la métallurgie, les mines, les transports, les machines de drainage et d'irrigation, l'aviation, la défense nationale, l'automobile et d'autres industries au pays et à l'étranger pour produire des pièces moulées en acier, en fer et en alliages de carbone non ferreux. Parmi eux, la production de pièces moulées telles que des tuyaux en fonte centrifuge, des chemises de cylindre et des manchons d'arbre de moteur à combustion interne est la plus courante.
(6) moulage sous pression par gravité
Coulée dans un moule métallique : fait référence à une méthode de moulage dans laquelle le métal liquide remplit le moule métallique sous l'action de la gravité et refroidit et se solidifie dans le moule pour obtenir des pièces moulées.
Processus technologique:
Caractéristiques du processus
Avantage:
1. La conductivité thermique et la capacité thermique du moule métallique sont grandes, la vitesse de refroidissement est rapide, la structure de coulée est dense et les propriétés mécaniques sont environ 15 % supérieures à celles des pièces moulées en sable.
2. Des pièces moulées avec une précision dimensionnelle élevée et une faible rugosité de surface peuvent être obtenues, et la stabilité de la qualité est bonne.
3. Parce que le noyau de sable n'est pas utilisé ou rarement utilisé, il peut améliorer l'environnement, réduire la poussière et les gaz nocifs et réduire l'intensité du travail.
Inconvénients :
1. Le moule métallique lui-même n'a pas de perméabilité à l'air, certaines mesures doivent donc être prises pour exporter l'air dans la cavité du moule et le gaz produit par le noyau de sable ;
2. Le moule métallique n'a aucune concession et des fissures se produisent facilement lorsque le moulage se solidifie ;
3. Le cycle de fabrication des moules métalliques est long et le coût est élevé. Par conséquent, ce n’est que dans la production de masse qu’il peut donner de bons résultats économiques.
Application : le moulage en moules métalliques convient non seulement à la production en série de pièces moulées en alliages non ferreux tels que les alliages d'aluminium et de magnésium de forme complexe, mais convient également à la production de pièces moulées et de lingots métalliques en fer et en acier.
(7) Coulée sous vide
Coulée sous vide : un processus de moulage sous pression avancé qui élimine ou réduit considérablement les pores et les gaz dissous dans les pièces moulées sous pression en pompant le gaz dans la cavité de la matrice pendant le processus de moulage sous pression, de manière à améliorer les propriétés mécaniques et la qualité de surface de la matrice. moulages.
Processus technologique:
Caractéristiques du processus
Avantage:
1. Éliminez ou réduisez les trous d'air dans les moulages sous pression, améliorez les propriétés mécaniques et la qualité de surface des moulages sous pression et améliorez les performances de placage ;
2. Réduisez la contre-pression de la cavité du moule, utilisez l'alliage avec une faible pression spécifique et de mauvaises performances de coulée, et il est possible de couler sous pression de grandes pièces moulées avec de petites machines ;
3. Les conditions de remplissage sont améliorées et des pièces moulées plus fines peuvent être moulées sous pression ;
Inconvénients :
1. La structure de scellement de la matrice est complexe et difficile à fabriquer et à installer, le coût est donc élevé ;
2. Si la méthode de moulage sous vide n'est pas correctement contrôlée, l'effet n'est pas très significatif
(8) Moulage sous pression
Squeeze casting : c'est une méthode de solidification et de fluoformage de métal liquide ou semi-solide sous haute pression pour obtenir directement des pièces ou des ébauches. Il présente les avantages d'un taux d'utilisation élevé du métal liquide, d'un processus simplifié et d'une qualité stable. Il s'agit d'une technologie de formage des métaux économe en énergie avec des perspectives d'application potentielles
Processus technologique:
Coulée directe par compression : pulvérisation de revêtement, coulée d'alliage, fermeture du moule, pressurisation, maintien de la pression, décompression, fractionnement du moule, démoulage et réinitialisation des ébauches ;
Coulée indirecte par compression : pulvérisation de revêtement, fermeture du moule, alimentation, remplissage du moule, pressurisation, maintien de la pression, décompression, tronçonnage, démoulage des ébauches et réinitialisation.
Caractéristiques techniques:
1. Il peut éliminer les défauts internes tels que les pores, les cavités de retrait et la porosité ;
2. Faible rugosité de surface et haute précision dimensionnelle
3. Il peut empêcher l'apparition de fissures de moulage;
4. Il est commode de réaliser la mécanisation et l'automatisation.
Application : il peut être utilisé pour produire différents types d'alliages, tels que l'alliage d'aluminium, l'alliage de zinc, l'alliage de cuivre, la fonte nodulaire, etc.
(9) Moulage de mousse perdu
Le moulage en mousse perdue, également connu sous le nom de moulage en moule réel, est un nouveau type de méthode de moulage qui combine le modèle en cire ou en mousse lié à la taille et à la forme du moulage dans un groupe de modèles. Après avoir enduit le revêtement réfractaire et l'avoir séché, il est incorporé dans du sable de quartz sec dans la modélisation vibratoire, versé sous pression négative, rendant le modèle gazéifié, le métal liquide occupe la position du moule, puis solidifié et refroidi pour former une nouvelle méthode de coulée.
Flux de processus : pré-moussage → moulage moussant → trempage du revêtement → séchage → modélisation → coulée → chute de sable → nettoyage
Caractéristiques techniques:
1. Le moulage a une haute précision et aucun noyau de sable, ce qui réduit le temps de traitement.
2. Aucune surface de séparation, conception flexible et degré élevé de liberté.
3. Production propre, aucune pollution ;
4. Réduire les coûts d'investissement et de production.
Application : convient à la production de pièces moulées de précision de différentes tailles avec une structure complexe, des types d'alliages et des lots de production illimités. Tels que le boîtier moteur en fonte grise, le coude en acier à haute teneur en manganèse, etc.
(10) Coulée continue
Coulée continue : c’est une méthode de coulée avancée. Son principe est de verser en continu le métal en fusion dans un moule métallique spécial appelé moule, de solidifier les pièces moulées (en croûte) et de les retirer continuellement de l'autre extrémité du moule. Il peut obtenir des pièces moulées de n’importe quelle longueur ou longueur spécifique.
Processus technologique:
Caractéristiques techniques:
1. Parce que le métal refroidit rapidement, le cristal est dense, la structure est uniforme et les propriétés mécaniques sont bonnes ;
2. Économisez du métal et améliorez le rendement ;
3. Le processus est simplifié et le moulage et d'autres processus sont évités, de sorte que l'intensité du travail est réduite ; La surface de production requise est également considérablement réduite ;
4. La production de coulée continue est facile à réaliser, mécanisée et automatisée, et améliore l'efficacité de la production.
Application : la méthode de coulée continue peut être utilisée pour couler de longues pièces moulées avec une forme de section inchangée, telles que l'acier, le fer, les alliages de cuivre, les alliages d'aluminium et les alliages de magnésium, tels que les lingots, les dalles, les ébauches de barres, les tuyaux, etc.