Le moulage d'aluminium est une méthode permettant de produire des pièces de haute qualité et à haute tolérance, en coulant de l'aluminium fondu dans une matrice, un moule ou une forme conçue et fabriquée avec précision. Ce procédé efficace permet de produire des pièces complexes, raffinées et détaillées, conformes aux spécifications du modèle d'origine.
Le processus de moulage de l'aluminium
1. Coulée en moule permanent
Une grande partie du coût de la fonderie d'aluminium en moule permanent réside dans l'usinage et le façonnage du moule, généralement en fonte grise ou en acier. Le moule est façonné selon la forme géométrique de la pièce conçue, divisée en deux moitiés selon les spécifications et la forme de la pièce. Lors du processus d'injection, les deux moitiés du moule sont hermétiquement fermées, excluant ainsi toute présence d'air ou de contaminants. Le moule est chauffé avant la coulée de l'aluminium en fusion, qui peut être coulé à la louche, à la coulée ou par injection.
À la fin du processus, le moule est laissé refroidir pour permettre à la pièce en aluminium de se solidifier. Une fois refroidie, la pièce est rapidement démoulée pour éviter la formation de défauts.
Aussi simple que puisse paraître le processus, il s’agit d’une méthode scientifiquement et techniquement conçue pour produire des pièces en grand volume.
2. Coulée au sable
Le procédé de moulage au sable consiste à tasser du sable autour d'un modèle réutilisable, présentant la forme, les détails et la configuration du produit final. Ce modèle comprend des rehausses permettant de couler le métal en fusion dans le moule et d'alimenter la pièce en aluminium chaud pendant la solidification, afin d'éviter les porosités dues au retrait.
Le modèle comprend une carotte permettant l'insertion du métal en fusion dans le moule. Les dimensions du modèle sont légèrement supérieures à celles du produit afin de tenir compte du retrait lors du refroidissement. Le sable possède le poids et la résistance nécessaires pour maintenir la forme du modèle et résiste à l'interaction avec le métal en fusion.
4. Coulée sous vide La coulée sous vide utilise une cloche étanche dotée d'une ouverture pour la carotte en bas et d'une sortie de vide en haut. Le procédé commence par l'immersion de la carotte sous la surface de l'aluminium en fusion. Un vide est créé dans le récipient, créant une différence de pression entre la cavité du moule et l'aluminium en fusion dans le creuset.
La différence de pression provoque l'écoulement de l'aluminium fondu le long de la carotte jusqu'à la cavité de la matrice, où il se solidifie. La matrice est retirée du récepteur, ouverte et la pièce est éjectée.
Le contrôle du vide et de la différence de pression entre la cavité du moule et l'aluminium fondu permet de contrôler le taux de remplissage requis par la conception de la pièce et les exigences d'injection. Ce contrôle améliore la capacité à déterminer la solidité de la pièce finie.
L'immersion de la carotte sous la surface de l'aluminium en fusion garantit un alliage d'une pureté exceptionnelle, exempt d'oxydes et de scories. Les pièces sont propres et saines, avec un minimum de corps étrangers.
5. Moulage par investissement
La coulée à la cire perdue, également appelée moulage à la cire perdue, commence par l'injection de cire dans le moule pour créer le modèle du produit fini. Les modèles cirés sont fixés à une carotte pour former une configuration en forme d'arbre. L'arbre est plongé plusieurs fois dans une barbotine, ce qui forme une coque céramique résistante autour de la forme en cire.
Une fois la céramique durcie, elle est chauffée en autoclave pour terminer le déparaffinage. Pour atteindre la température souhaitée, la coque est préchauffée avant d'être remplie d'aluminium fondu. L'aluminium est alors versé dans la carotte et passe par les canaux d'injection et les portes d'entrée jusqu'aux moules. Une fois les pièces durcies, la céramique est détachée, laissant les trois pièces connectées à l'arbre à découper.
6. Coulée de mousse perdue
Le procédé de moulage à cire perdue est un autre type de moulage à la cire perdue où la cire est remplacée par de la mousse de polystyrène. Le modèle est moulé en polystyrène selon un assemblage en grappes, comme les canaux et les carottes de moulage à la cire perdue. Les billes de polystyrène sont injectées à basse pression dans des moules en aluminium chauffés, avec ajout de vapeur pour dilater le polystyrène et remplir les cavités.
Le modèle est placé dans du sable sec et dense, compacté par vibration pour éliminer les vides et les poches d'air. Lorsque l'aluminium fondu est versé dans le moule en sable, la mousse est brûlée et la pièce moulée est formée.
Applications courantes de la coulée d'aluminium
En raison de ses excellentes propriétés physiques et chimiques, de nombreuses grandes industries utilisent l'aluminium moulé. Voici quelques applications courantes de ce matériau.
1. Industrie médicale
Les fabricants de composants médicaux utilisent l'aluminium moulé pour sa résistance et sa légèreté dans la fabrication de prothèses, de plateaux chirurgicaux, etc. De plus, ce procédé est adapté à la réalisation de formes complexes et précises, qui font la renommée de l'industrie. De plus, l'aluminium est le matériau idéal en raison de sa résistance à la corrosion, car de nombreux équipements médicaux sont en contact avec des fluides corporels.
2. Industrie automobile
Les fabricants de pièces automobiles utilisent l'aluminium moulé pour sa légèreté, sans compromettre sa résistance et sa durabilité. Ce procédé améliore ainsi le rendement énergétique. De plus, la fabrication de pièces automobiles aux formes complexes est facilitée par le moulage de l'aluminium. L'aluminium moulé convient à la fabrication de pièces telles que les freins et les volants.
3. Industrie culinaire
L'aluminium moulé est utilisé dans l'industrie culinaire pour sa durabilité, sa résistance à la corrosion, sa légèreté et son excellente conduction thermique. De plus, ce matériau est adapté à la fabrication d'ustensiles de cuisine grâce à son excellente dissipation thermique, c'est-à-dire sa capacité à chauffer et à refroidir rapidement.
4. Industrie aéronautique
Les pièces en aluminium sont idéales pour l'industrie aéronautique grâce à leur légèreté et leur résistance. Leur légèreté permet à un avion de consommer moins de carburant pour transporter plus de poids.
Source:
https://www.iqsdirectory.com/articles/die-casting/aluminum-casting.html
https://waykenrm.com/blogs/cast-aluminum/#Applications-courantes-de-la-moulure-d-aluminium
Édité par May Jiang de MAT Aluminum
Date de publication : 26 juillet 2023
