Définition de l’usinage de fonderie
Le moulage est une technologie de fabrication très efficace qui façonne avec précision le métal en fusion dans les structures souhaitées, produisant ainsi des pièces métalliques très complexes et stables en un seul processus de moulage.
Ce processus s'applique à une variété de matériaux métalliques et permet la production d'un large éventail de spécifications, depuis les petites pièces de précision jusqu'aux grands composants structurels, tout en garantissant résistance, durabilité et fiabilité.
Précision de l'équipement de coulée
La précision des équipements de coulée se reflète principalement dans plusieurs points de contrôle essentiels : précision du contrôle des fluides, stabilité de la gestion de la température, répétabilité de la fermeture du moule, vitesse de remplissage et rythme d'écoulement du métal.
Différents équipements de moulage, tels que le moulage à basse pression, le moulage à modèle perdu, le moulage par gravité et l'équipement de moulage sous pression, auront leurs propres objectifs de précision à différentes étapes, mais l'objectif est le même : garantir la stabilité dimensionnelle, l'intégrité des détails et la microstructure uniforme des pièces moulées.
Description du flux d'usinage de fonderie
01. Évaluation du processus : déterminez le plan de coulée, la précision d'usinage et le niveau de post-traitement.
02. Fabrication de moules : Créez des moules en sable ou des moules métalliques en fonction de la structure du produit.
03. Fusion du métal : Faire fondre le métal selon les normes des matériaux et contrôler la composition.
04. Coulée et moulage : remplissez le moule de métal fondu en fonction de la température et du débit définis.
05. Démoulage et finition : Retirez les portes, les contremarches et l'excédent de matériau.
06. Usinage de précision : effectuez un usinage de précision sur les surfaces de contact, les trous et autres zones critiques.
07. Traitement de renforcement de surface : revêtement par pulvérisation, galvanoplastie et oxydation pour améliorer l’apparence.
Étude de cas sur l'industrie du moulage
1. Optique et champ électrique
Produit : Boîtier de caméra industrielle à imagerie thermique infrarouge
Ce produit est utilisé dans les systèmes d'imagerie thermique infrarouge, d'inspection industrielle et de vision. Sa structure complexe, intégrant des ailettes de dissipation thermique multidirectionnelles à parois minces sur le périmètre et sur le dessus, exige une grande précision dans le remplissage et la densité du moulage sous pression. La coque et les ailettes de dissipation thermique sont formées au cours d'un seul processus de moulage sous pression par optimisation, suivi d'une correction CNC des tolérances de moulage et d'un traitement de revêtement final, permettant d'obtenir une performance et un aspect de protection unifiés, avec une microstructure dense dans la zone centrale.
Plus de produits : boîtiers de capteur de télémètre LiDAR, etc.
2. Domaine aérospatial
Produit : Boîtier de distributeur de carburant pour moteur d'avion
Ce boîtier est un composant essentiel du système de carburant des moteurs d'avion, utilisé pour une distribution précise du carburant. Son écoulement multicanal nécessite une épaisseur de paroi uniforme, exempte d'inclusions ou de porosité. Les matériaux courants comprennent les alliages à base de nickel haute température, les alliages de titane ou l'acier inoxydable. Un moulage de précision en acier inoxydable haute performance est utilisé, suivi d'un usinage CNC et d'un traitement de surface de haute précision, ce qui donne lieu à une structure de pièce complète qui répond aux exigences du client.
Plus de produits : pales de turbine aérospatiale, etc.
3. Secteur des machines industrielles
Produit : Boîtier de pompe hydraulique
Le boîtier de la pompe hydraulique abrite la chambre de la pompe, les composants de transmission, les passages d'huile et les structures d'étanchéité. Ses passages d'huile multicanaux nécessitent une épaisseur de paroi uniforme, exempte de porosité ou d'inclusions, et sa grande taille nécessite une technologie de coulée mature. Le moulage à basse pression combiné à une conception de moule et un post-traitement de précision, suivis d'un usinage de précision, garantissent une étanchéité stable sous haute pression et un aspect lisse et sans défaut.
Plus de produits : boîtiers de pompe à engrenages, boîtiers en aluminium pour modules hydrauliques, etc.
4. Industrie énergétique et chimique
Produit : Boîtier de moteur à chemise d'eau
Le carter moteur à chemise d’eau est un composant structurel essentiel des moteurs industriels. La chemise d'eau interne doit être étanche, avoir des canaux dégagés et une excellente conduction thermique. Le boîtier doit supporter les charges mécaniques et assurer la précision de l'assemblage. Le moulage par gravité est utilisé pour former une structure métallique à haute densité. Combiné avec un usinage ultérieur et des tests de pression d'eau/étanchéité à l'air, le produit fini peut être directement assemblé et utilisé.
Plus de produits : embouts de moteur, etc.
5. Domaine médical
Produit : Base en aluminium pour scanner dentaire
Le moulage du boîtier annulaire pour équipement dentaire répond à des exigences strictes en matière d'apparence, de rigidité et de dimensions d'assemblage. Il présente une alternance de parois fines et épaisses et de trous de montage avec bossages, ce qui rend l'usinage difficile. Un alliage à haute fluidité, des colonnes montantes à parois épaisses et des refroidisseurs à parois minces sont utilisés pour contrôler la solidification. Les patrons sont arrondis et soulagés du stress grâce au vieillissement. L'usinage CNC garantit la cohérence des lots et le contrôle des coûts.
Plus de produits : Boîtiers pour instruments chirurgicaux, etc.
6. Secteur automobile
Produit : Couvercle avant du boîtier de moteur carré
Le capot avant du carter moteur est un composant de support frontal pour les moteurs industriels et automobiles. Il nécessite un ajustement serré avec le couvercle d'extrémité du stator, le boîtier de roulement, etc., pour garantir la précision du positionnement et l'étanchéité de l'assemblage. Le métal en fusion est guidé dans le moule en le versant depuis le bord extérieur. L'usinage de précision CNC ultérieur des trous de roulement, des surfaces de positionnement et des surfaces de bride garantit une production de masse stable. Ce processus mature soutient de manière fiable la production de masse.
Plus de produits : carters moteurs, boîtiers de commande, etc.
Traitement de surface
Matériaux applicables :
Alliage d'aluminium | Alliage de magnésium | Alliage de zinc | Acier inoxydable | Alliage de titane | Alliage de cuivre
Traitements de surface que nous pouvons effectuer :
● Grenaillage/Sablage : Élimine le tartre d'oxyde et les bavures, améliore l'adhérence de la surface.
● Polissage/Polissage choc : Améliore la cohérence de l'apparence et réduit la friction de l'assemblage.
● Anodisation (pièces en aluminium) : améliore la résistance à la corrosion et la dureté de la surface.
● Revêtement/peinture en poudre : Bonne résistance à la corrosion et aux intempéries, adaptée aux pièces extérieures.
● Revêtement électrophorétique : revêtement uniforme, adapté aux structures de coulée complexes.
● Galvanoplastie (Nickel/Chrome/Cuivre, etc.) : Améliore la conductivité, la résistance à l'usure ou les propriétés décoratives.
● Traitement d'imprégnation : scelle les micropores, résolvant ainsi les problèmes de fuite dans les pièces moulées sous pression.
● Traitement thermique (T5/T6) : Améliore la résistance et la stabilité dimensionnelle.
Contrôle de qualité
Pour garantir l'exactitude et l'intégrité des résultats de mesure, notre société a investi dans des équipements de test d'assurance qualité avancés, notamment des machines à mesurer tridimensionnelles Zeiss, des machines à rayons X, etc. Une machine d'inspection à rayons X, un instrument de mesure de la hauteur, etc., comme le montre la figure suivante :
FAQ sur l'usinage des pièces moulées
⬢Quels sont les processus de casting courants ?
Les principaux comprennent le moulage sous pression, le moulage à basse pression, le moulage de précision, le moulage par gravité, le moulage en sable et le moulage centrifuge, etc.
⬢Quelles tolérances dimensionnelles sont généralement réalisables pour les pièces moulées ?
Les tolérances varient en fonction du processus : le moulage de précision a les tolérances les plus fines, suivi du moulage sous pression, et le moulage au sable a une tolérance plus large. Les valeurs de référence peuvent être définies dans des segments dimensionnels (pour référence de conception uniquement ; une confirmation auprès du fournisseur est requise).
⬢Quelle est la rugosité de surface typique (Ra) ?
La plage Ra pour les surfaces de coulée est assez large ; par exemple, Ra 0,4 à 12 μm est courant. Différents processus et traitements de moule affecteront considérablement la finition de surface finale.
⬢Quelle est la surépaisseur d'usinage requise pour les pièces moulées ?
La surépaisseur dépend du procédé et du matériau : le moulage de précision et le moulage sous pression ont de petites surépaisseurs, à partir d'environ 0,5 mm. Les surépaisseurs de moulage au sable et de dégrossissage peuvent atteindre plusieurs millimètres ; la tolérance spécifique doit être confirmée auprès de la fonderie pendant la phase de conception.
⬢Comment la résistance et les propriétés mécaniques des pièces moulées sont-elles garanties ?
Les exigences de conception sont satisfaites grâce à la sélection des alliages, à la propreté de la fusion, à la gestion de la solidification (compensation de l'alimentation, traitement thermique) et à l'usinage et au traitement thermique nécessaires.
⬢Quels sont les documents de livraison courants qui vous préoccupent ?
Rapport d'inspection dimensionnelle (CMM), rapport d'analyse chimique, dossier de traitement thermique, rapport d'essais non destructifs et certificat de conformité des matériaux.
