Un bref examen : les avantages et les inconvénients du moulage sous pression

Dernière mise à jour : 23/06, temps de lecture : 8mins

Le moulage sous pression est une approche polyvalente dans la fabrication pour créer l'aiguille duinjectionet des composants automobiles aux structures de meubles.La première machine de moulage sous pression était la petite machine manuelle inventée en 1838. Elle a franchi une étape révolutionnaire après qu'Otto Mergenthaler a créé la machine à linotype en 1885, le premier équipement de moulage sous pression ouvert sur le marché.

Le processus de moulage sous pression permet de créer avec précision de petits objets aux formes géométriques complexes.La matrice utilisée dans ce processus est en acier de haute qualité résistant à la chaleur.Le dé se compose de deux moitiés, dont l'une est mobile tandis que l'autre est fixe.Une cavité est prévue entre les deux.Le métal en fusion est injecté dans cette cavité et une haute pression est appliquée à la matrice pendant le processus.

Machine de moulage sous pression

Cet article vous expliquera laprocessus de moulage sous pression en détail, y compris ses avantages et ses inconvénients dans la fabrication.

Lors du moulage sous pression, le métal en fusion est injecté sous haute pression dans un moule en acier à haute résistance personnalisé pour chaque article et utilisé pour la production en série.En conséquence, les produits sont créés avec précision et répétabilité.Les matériaux les plus couramment utilisés pour le moulage sous pression sont les alliages d'aluminium, de zinc et de magnésium.

Types de processus de moulage sous pression

1.          Moulage sous pression en chambre froide

La seule différence entre les procédés de coulée sous pression à chambre chaude et à chambre froide est que la chambre de tir ou le moule n'est pas préchauffé avant d'y forcer le métal fondu pendant le procédé à chambre froide.La coulée en chambre froide est utilisée pour les alliages à haut point de fusion, tels que l'aluminium et le cuivre.Outre cela, d'autres alliages de métaux ferreux peuvent être coulés.Ce processus nécessite un équipement supplémentaire pour la mise en place, généralement un four extérieur et une poche pour verser le métal fondu dans la machine.

2.          Moulage sous pression en chambre chaude

Habituellement, les alliages à bas point de fusion tels que le zinc, le magnésium, l'étain et le plomb sont coulés à l'aide d'un moulage sous pression à chambre chaude.Dans le moulage sous pression à chambre chaude, un piston est utilisé pour forcer le métal fondu dans la cavité de la matrice à travers un col de cygne et une buse.Ce métal en fusion est maintenu sous haute pression et peut atteindre 35 MPa.Ensuite, un brûleur ou un four est fourni, ce qui augmente la température du métal fondu à mesure que le métal se solidifie à l'intérieur de la cavité.Enfin, la moitié mobile de la matrice est déplacée et la pièce coulée est obtenue à l'aide d'un éjecteur.

Dans le bloc matrice, plusieurs passages sont aménagés pour faciliter la circulation de l'eau et de l'huile pour refroidir la matrice lorsque le métal en fusion remplit la cavité de la matrice.En faisant circuler de l'eau et de l'huile pendant le processus, la durée de vie de la matrice peut être augmentée et le temps de cycle du processus peut être réduit.

Avantages du processus de moulage sous pression

Fabrication de masse à partir de moulage sous pression

Le processus de moulage sous pression présente plusieurs avantages pour le secteur manufacturier.Les principaux avantages sont les suivants :

1.  Large gamme de matériaux de travail

Bien que les alliages de zinc et d'aluminium soient les matériaux de travail les plus courants dans le processus de moulage sous pression qui ont été utilisés à grande échelle dans l'industrie manufacturière, ils prennent en charge une large gamme de matériaux tels que le cuivre, le magnésium, le plomb et les alliages ferreux.

2.  Productions de masse

La meilleure partie du moulage sous pression est qu'il peut être utilisé plusieurs fois une fois que vous avez personnalisé le moule.La matrice à haute résistance et résistante à la chaleur peut même fonctionner un million de fois, ce qui convient le mieux à la production de masse de produits et de composants.

3.  Efficacité de production élevée

Le temps de cycle de la production de moulage sous pression est très faible par rapport à d'autres approches de fabrication et de moulage.Selon les spécifications des composants et des produits, il varie de 300 à 800 coups par heure.Bien que le temps de cycle pour les petites pièces telles que la fermeture à glissière

Les dents peuvent atteindre jusqu'à 18 000 coups par heure.

4.  Finition de surface et précision dimensionnelle de haute qualité

La plupart des produits et composants moulés sous pression peuvent être utilisés immédiatement sans usinage supplémentaire ni finition de surface.Pourtant, certains peuvent nécessiter un usinage mineur pour éliminer une légère imperfection de surface créée sur la ligne où deux moitiés de matrice se sont séparées pendant le processus de libération.Parce que le moulage sous pression utilise du métal fondu sous pression, ce qui contribue à la rigidité élevée et à la surface lisse tout en éliminant le risque de surfaces rugueuses et d'espace vide, il offre une excellente finition de surface avec un degré élevé de précision dimensionnelle.

5.  Excellentes propriétés mécaniques

Le processus de coulée sous pression solidifie immédiatement le métal liquide sous haute pression, ce qui donne une structure de cristallisation à grain fin contribuant à la haute résistance aux chocs et à la ténacité des composants coulés.

6.  Limite inférieure d'épaisseur de paroi

Le moulage sous pression peut produire des composants géométriques complexes avec une faible épaisseur.Cependant, contrairement aux moules métalliques et aux moulages en sable, cela n'altère pas la précision dimensionnelle des pièces de faible épaisseur.En parlant de limite, le moulage sous pression en aluminium a une limite d'épaisseur de paroi inférieure de 0,5 mm, tandis que l'alliage de zinc a 0,3 mm.

7.  Méthode rentable

Le moulage sous pression serait un processus de moulage très économique si les fabricants prévoyaient de produire les composants en grande quantité, car une seule matrice peut être réutilisée à plusieurs reprises sur une période prolongée.De plus, étant donné que le matériau de travail principal est toujours sous forme fondue, cela réduit la consommation de matériau car il y a presque 100% de matériau de travail qui sera utilisé pour créer le produit.

8.  Un matériau secondaire peut être inséré.

Dans les éléments coulés finaux de nombreux systèmes mécaniques complexes, il existe des inserts ou des fixations compliquées.Le moulage sous pression permet aux fabricants de choisir ces caractéristiques pour leurs produits selon les besoins.En conséquence, cela permet d'économiser du temps et de l'argent au montage en minimisant le coût des matériaux.Enfin, Here Die-casting améliore les performances des pièces et de l'ensemble du produit.

Inconvénients du processus de moulage sous pression

Quel que soit le degré d'avancement du processus, chaque méthode de fabrication présente des inconvénients pour des tâches et des situations spécifiques.

Passons maintenant en revue chaque inconvénient du processus de moulage sous pression.

1.  La production en petits lots n'est pas économiquement réalisable.

Pour la production à petite échelle, ce n'est pas une option économiquement viable.Comme déjà mentionné, la fabrication de matrices est assez coûteuse et peut être réutilisée des milliers de fois.Par conséquent, si les composants n'ont pas besoin d'être produits en grande quantité, les coûts de production seront beaucoup plus élevés.Cela peut ne pas être économiquement faisable dans certains cas, comme avec le moulage sous pression de composants pour les systèmes d'énergie éolienne.

2.  La limite de poids pour le casting

Le processus de moulage sous pression a une limite de poids pour la production de composants et de produits finis.Cependant, la qualité globale du moulage d'un article pesant moins de 15 livres peut être compromise par plusieurs défauts.

3.  Faible durée de vie de la matrice pour les alliages à haut point de fusion

Certains alliages, y compris ceux en aluminium, cuivre et métaux ferreux, ont un point de fusion élevé.En conséquence, la durée de vie de la matrice est raccourcie lors de la coulée de ces métaux, et la matrice doit avoir des propriétés de résistance à la chaleur très élevées, ce qui peut être coûteux à acquérir.De plus, la déformation thermique sur la matrice affectera la précision dimensionnelle et d'autres qualités des articles de moulage.

4.   Coût initial élevé

En raison du coût élevé des matrices, de l'unité de contrôle et des autres équipements nécessaires, le moulage sous pression est un processus à forte intensité de capital pour commencer.De plus, un entretien de routine de l'équipement est nécessaire pour maintenir le contrôle de la qualité et une précision précise.Il est coûteux par rapport à d'autres procédés de fabrication tels que le moulage au sable, l'injection plastique, l'usinage, la tôlerie, etc. La production de masse est le seul moyen de rendre le moulage sous pression viable.

5.  Risque de porosité

Étant donné que le métal en fusion, qui n'a pas de perméabilité aux gaz, est injecté dans la cavité de la matrice à une vitesse élevée, le moulage sous pression risque de créer une cavité de gaz sur le produit en cours de coulée.Par conséquent, les composants moulés sous pression ne conviennent pas aux températures de travail élevées.

Conclusion

Le moulage sous pression est supérieur aux autres techniques de fabrication en raison de ses avantages modernes et uniques et de sa nature respectueuse de l'environnement malgré ses inconvénients mineurs.Actuellement, l'automatisation du moulage sous pression est à son apogée et s'applique à presque tous les secteurs de l'industrie, des énergies renouvelables et de la défense aux soins de santé, à l'aviation et à l'automobile.Notre cabinet ProleanHub fournit des professionnelsServices de moulage sous pression d'aluminiumauprès de professionnels expérimentés.Nos concepteurs experts, qui ont de nombreuses années d'expérience dans l'industrie, créent les moules pour votre produit, et nous utilisons la simulation informatique pour garantir la qualité des produits de moulage sous pression.De plus, nos ingénieurs de contrôle qualité surveillent chaque étape du processus de coulée pour maintenir la norme et la tolérance.Donc, si vous avez besoin de services liés au moulage sous pression, n'hésitez pas àContactez-nous.

FAQ

Qu'est-ce qui distingue le moulage sous pression en chambre chaude et en chambre froide ?

La chambre de tir dans un processus de moulage sous pression à chambre chaude est chauffée avant que le métal en fusion y soit injecté.Une autre différence est que la méthode de la chambre froide est utilisée pour les métaux à haut point d'ébullition tandis que la méthode de la chambre chaude est utilisée pour les métaux à bas point d'ébullition.

Quel est le principal avantage du moulage sous pression ?

 Le moulage sous pression permet de créer des géométries complexes (telles que des blocs moteurs) avec un degré élevé de précision dimensionnelle.

Le moulage sous pression est-il un processus coûteux ?

Oui, pour la production en petites séries.Mais pour la production de masse, c'est une approche rentable car une seule matrice est utilisée à plusieurs reprises pour couler des articles identiques.

Dans quelle industrie le moulage sous pression est-il utilisé ?

Le moulage sous pression est principalement utilisé pour couler les composants automobiles, énergétiques, militaires, médicaux, aérospatiaux et agricoles.