Qu'est-ce que le moulage de précision et comment ça marche ?

Des facteurs tels que les exigences de conception, le coût et la faisabilité de la fabrication dictent le processus de coulée le plus approprié pour fabriquer un produit. Cet article décrivant le casting de précision est destiné à vous aider à prendre une décision de casting éclairée.

Le moulage à modèle perdu produit des composants précis tout en minimisant les déchets de matériaux, l'énergie et l'usinage ultérieur. Il peut également assurer la production de pièces très complexes. Cela rend le processus de moulage de précision très utile pour les ingénieurs de conception.

L'objectif est de comprendre ce que l'on entend par moulage de précision. Alors, quel est exactement l'investissement dans le casting "d'investissement" ? Le terme "investi" porte historiquement le sens de "habillé" ou "entouré". Le modèle de cire est fondu et retiré dans un four et le métal est versé dans la coque pour créer le moulage.

À quoi sert le moulage de précision ? Décomposons le processus de production de moulage de précision pour une meilleure compréhension :

Création du motif

Il utilise un modèle avec les mêmes détails que la pièce finie, sauf qu'il y a une tolérance pour la contraction thermique (c'est-à-dire le rétrécissement).

Les modèles sont généralement fabriqués en cire à l'aide d'une matrice d'injection de métal.

Montage des modèles en cire et création de l'arbre

Une fois qu'un modèle en cire est produit, il est assemblé avec d'autres composants en cire pour former le système d'alimentation en métal de la porte et du canal.

Selon la taille et la configuration du composant de finition souhaité, plusieurs modèles de cire peuvent être traités à l'aide d'un seul arbre.

L'ensemble du modèle de cire est plongé dans une suspension de céramique, recouvert de stuc de sable et laissé sécher.

Des cycles de trempage humide et de stucage ultérieur sont répétés jusqu'à ce qu'une coque de l'épaisseur souhaitée soit créée. Cette épaisseur est en partie dictée par la taille et la configuration du produit.

Une fois que la coque en céramique a séché, elle devient suffisamment résistante pour retenir le métal en fusion lors de la coulée.

Élimination de la cire

L'ensemble est placé dans un autoclave à vapeur pour faire fondre la majeure partie de la cire.

Toute cire restante qui a imbibé la coque en céramique est brûlée dans un four. À ce stade, le motif de cire résiduel et le matériau d'entrée ont été complètement éliminés et le moule en céramique reste avec une cavité de la forme de la pièce moulée souhaitée.

Cette opération à haute température augmente également la résistance et la stabilité du matériau céramique. De plus, cela permet de minimiser la réaction de la coque et du métal lors de la coulée.

Faire fondre et couler

Le moule est préchauffé à une température spécifique et rempli de métal en fusion, créant la coulée de métal.

Presque n'importe quel alliage peut être produit en utilisant ce procédé. Soit la fusion à l'air, soit la fusion sous vide peut être utilisée comme dicté par la chimie de l'alliage. La fusion sous vide est principalement utilisée lorsque des éléments réactifs sont présents dans l'alliage.

Opérations finales

Une fois que la pièce moulée a suffisamment refroidi, la coque du moule est détachée de la pièce moulée lors d'une opération d'éjection.

Les portes et les glissières sont découpées dans le moulage et, si nécessaire, un sablage, un meulage et un usinage post-traitement final sont effectués pour terminer le moulage dimensionnellement.

Les tests non destructifs peuvent inclure des inspections par ressuage fluorescent, par particules magnétiques, radiographiques ou autres. Les inspections dimensionnelles finales, les résultats des tests d'alliage et les essais non destructifs sont vérifiés avant l'expédition.

Gamme de taille:

Bien que la plupart des moulages de précision soient petits, le processus de revêtement peut produire des moulages pesant plus de 1 000 livres. Cette capacité est limitée à un nombre relativement restreint de fondeurs et nécessite une expertise particulière en matière de manipulation. La plupart des pièces moulées tombent dans les onces à une gamme de 20 livres.

Formes polyvalentes et complexes :

Le moulage à modèle perdu fournit des tolérances étroites cohérentes et répétitives ainsi que des passages et des contours complexes. Beaucoup de ces configurations sont impossibles à produire. Par exemple, là où les machines-outils ne peuvent pas atteindre. L'obtention de composants moulés en forme nette ou quasi nette peut réduire considérablement les coûts de traitement post-moulage.

Le moulage de précision est une bonne alternative aux soudures ou à la fabrication. De nombreux composants peuvent être combinés en un seul moulage. Plus ils sont combinés, meilleure est l'efficacité de la fabrication. La conversion de composants multipièces en un seul moulage à la cire perdue offre généralement une plus grande précision dimensionnelle et une complexité réduite des pièces.