Foyer de fonderie par injection : causes principales et méthodes de prévention

TL ;DR

Le surplus de fonderie sous pression est un défaut de fabrication courant, constitué d'une fine couche indésirable de métal fondu en excès qui s'échappe de la cavité du moule pendant le processus de coulée. Il se forme généralement le long des lignes de joint, des raccords ou autour des broches d'éjection sur le produit fini. Ce problème est principalement causé par un outillage usé, une force de serrage insuffisante de la machine, un mauvais étanchéification du moule, ou des paramètres de processus non optimaux tels qu'une pression d'injection excessive.

Comprendre le surplus de fonderie sous pression : Une définition détaillée

Dans l'environnement à haute pression du moulage sous pression, un métal en fusion est injecté dans un moule en acier, appelé matrice, afin de former des composants précis. Le flash de moulage est le matériau excédentaire qui s'échappe de la cavité prévue du moule par n'importe quel jeu disponible. Cette fuite se solidifie en une saillie mince, semblable à une ailette, à la surface de la pièce moulée. En raison de la fluidité naturelle du métal en fusion sous une pression énorme, même le moindre défaut ou jeu dans l'assemblage de la matrice peut devenir une voie d'échappement.

Ce défaut est considéré comme problématique car il modifie les dimensions finales du composant et nécessite souvent un processus secondaire de suppression, intensif en main-d'œuvre, augmentant ainsi le temps de production et les coûts. La présence de flash indique un problème potentiel dans le processus de fabrication qui doit être corrigé afin d'assurer une qualité constante et l'intégrité des pièces. Son apparence peut varier d'une couche fine, quasi microscopique, à une bride plus importante, selon l'ampleur du jeu et la pression de l'injection.

Les bavures apparaissent fréquemment dans des zones spécifiques de la pièce moulée où différentes parties du moule se rejoignent. Ces emplacements incluent :

• Lignes de joint : La ligne principale où les deux moitiés de la matrice se rencontrent est l'endroit le plus courant pour les bavures.
• Pions d'éjection : De petits espaces autour des broches utilisées pour éjecter la pièce solidifiée du moule peuvent permettre au métal de s'échapper.
• Chariots et noyaux : Les zones où des composants mobiles (chariots ou noyaux) sont utilisés pour créer des détails internes complexes peuvent également présenter des problèmes d'étanchéité.
• Aérations : Si les évents destinés à laisser s'échapper l'air sont trop grands ou deviennent usés, ils peuvent également laisser passer du métal en fusion.

Il est important de distinguer l'excès de matière (flash) des autres composants nécessaires au processus de moulage. Les systèmes de coulée, comme les canaux d'alimentation, les couloirs et les évents, sont des passages conçus intentionnellement pour diriger le métal en fusion dans la cavité du moule. Bien que ce matériau soit également excédentaire et doive être retiré, il fait partie intégrante et planifiée du processus. En revanche, l'excès de matière constitue un défaut non planifié et indésirable, résultant d'une incapacité à confiner complètement le métal en fusion.

Les causes principales de la formation d'excès de matière

La formation d'excès de matière en fonderie par injection rarement due à un seul problème ; elle résulte généralement d'une combinaison de facteurs liés à l'outillage, à la machine et aux paramètres du processus. L'identification de la cause racine est essentielle pour mettre en œuvre une solution efficace. Les coupables les plus fréquents incluent les problèmes liés au moule ainsi qu'un réglage inadéquat de la machine ou du processus.

L'une des causes les plus fréquentes est la dégradation ou la conception inadéquate du moule lui-même. Avec le temps, les cycles constants de chauffage et de refroidissement, combinés à des pressions élevées, peuvent provoquer une usure des surfaces de joint du moule. Si ces surfaces ne scellent plus parfaitement, des jeux apparaissent. De même, un moule mal conçu, doté de caractéristiques d'étanchéité insuffisantes ou assemblé de manière désalignée, sera sujet aux fuites dès le départ. Toute déformation ou dommage aux demi-moules peut empêcher leur fermeture étanche, conduisant inévitablement à des bavures.

Également importants sont les réglages de la machine et les paramètres du processus. La force de serrage de la machine de moulage sous pression, qui maintient les deux moitiés du moule ensemble, doit être suffisante pour contrer la pression énorme de l'injection du métal en fusion. Si la tonnage de serrage est réglé trop bas, la pression d'injection peut physiquement écarter les moitiés du moule, créant un espace par lequel le métal peut s'échapper. Selon des experts chez Dynacast , une tonnage de machine insuffisant est une cause principale de flash. En outre, une pression ou une vitesse d'injection excessive peut submerger un moule correctement serré, forçant le métal dans les plus petits interstices.

Le tableau ci-dessous résume les causes principales et leurs raisons physiques sous-jacentes, offrant un cadre diagnostique clair.

Stratégies efficaces pour la prévention et le contrôle des bavures

La prévention des bavures en fonderie sous pression est une démarche proactive qui combine un entretien rigoureux, un calibrage précis de la machine et une conception intelligente du moule. En traitant les causes profondes, les fabricants peuvent réduire considérablement l'apparition de ce défaut, obtenant ainsi des pièces de meilleure qualité et des coûts de production plus faibles. Une stratégie complète de prévention se concentre sur le maintien de l'intégrité de l'outillage et l'optimisation de toutes les variables du processus.

La première ligne de défense est un programme d'entretien du moule méticuleux et régulier. Comme détaillé par CEX Casting , des inspections régulières sont cruciales pour détecter l'usure, les fissures ou les dommages sur les surfaces d'ouverture avant qu'ils ne deviennent graves. Les matrices doivent être nettoyées régulièrement afin d'éliminer tout résidu pouvant empêcher un joint étanche. Lorsque de l'usure est détectée, les lignes de joint doivent être réparées ou rectifiées afin de restaurer leur planéité d'origine et garantir un ajustement parfait entre les deux moitiés du moule.

L'optimisation des paramètres de la machine et du procédé constitue une autre étape essentielle. Cela implique de s'assurer que la machine de moulage sous pression fournit une force de serrage adéquate et uniformément répartie pour résister à la pression d'injection. Les opérateurs doivent également ajuster précisément les paramètres d'injection, notamment la pression, la vitesse et la température, en fonction des exigences spécifiques de la géométrie de la pièce et de l'alliage utilisé. Utiliser la pression minimale nécessaire pour remplir complètement la cavité permet de réduire les contraintes sur le moule et de minimiser la formation de bavures. Un expert de Sunrise Metal note que le maintien de la bonne température de fonctionnement de l'alliage est essentiel, car une chaleur excessive peut augmenter la fluidité et favoriser le flash.

Enfin, l'outillage et la conception de haute qualité jouent un rôle fondamental. En investissant dans des matrices robustes et bien conçues, avec des joints d'étanchéité et une ventilation adéquates, on peut prévenir dès le départ de nombreux problèmes liés aux éclairs. Dans les industries où la défaillance des composants n'est pas une option, comme la fabrication automobile, l'accent est mis sur l'intégrité des outils. Par exemple, des entreprises comme Shaoyi (Ningbo) Metal Technology, spécialisée dans le pièces de forgeage automobile de précision , s'appuient sur une conception supérieure de la matrice et un contrôle de qualité rigoureux pour produire des composants robustes et performants. Ce principe d'investissement dans des outils de qualité est directement applicable à la prévention de défauts tels que le flash dans la coulée sous pression.

La mise en œuvre de ces stratégies peut être décomposée en une série d'étapes exploitables:

1. Mettez en œuvre un programme rigoureux d'entretien des moisissures: Vérifiez régulièrement, nettoyez et réparez les surfaces de la tôle, en faisant très attention aux lignes de séparation et aux pièces mobiles.
2. Vérifier et calibrer la force de serrage: Assurez-vous que la capacité de serrage de la machine est correctement réglée pour le moule et la pression d'injection spécifiques utilisés. Vérifiez la répartition uniforme de la pression sur le trépied.
3. Optimiser les paramètres d'injection: Utilisez la surveillance du processus pour trouver l'équilibre idéal entre la vitesse d'injection, la pression et la température qui remplit la pièce sans créer une force excessive sur le moule.
4. Assurez-vous que l'alignement et le support de la matrice sont appropriés: Installez correctement le moule dans la machine et assurez-vous qu'il est correctement soutenu pour éviter toute déviation ou désalignement pendant le cycle d'injection.
5. Conditions thermiques de contrôle: Utiliser une analyse thermique et une conception efficace du canal de refroidissement pour maintenir une température stable et uniforme sur la matrice, évitant ainsi toute distorsion.

Questions fréquemment posées

1. le nombre de personnes C'est quoi le flash dans la coulée sous pression?

Le flash est un excès de matière qui se forme sur une pièce coulée sous pression lorsque du métal fondu fuit de la cavité du moule à travers des trous ou des coutures. Il apparaît généralement sous forme d'une nageoire ou d'une bride mince le long de la ligne de séparation où les moulures se rencontrent et est considéré comme un défaut de fabrication qui doit être éliminé.

2. Le dépôt de la demande. Quel est le but de la coulée à la matrice?

Le but de la coulée sous pression est de produire des pièces métalliques complexes avec une grande précision et une précision dimensionnelle en gros volumes. Le procédé consiste à injecter du métal fondu sous haute pression dans un moule en acier réutilisable (un matricule), ce qui permet de fabriquer rapidement des composants avec une superbe finition de surface et des détails complexes.

3. Le retour de la guerre C'est quoi un flash de casting?

Le flash de coulée est un autre terme pour désigner le défaut décrit ci-dessus. Il désigne la feuille mince, semblable à une gaufre, de matière indésirable laissée sur une pièce coulée, causée par le matériel fondu qui s'infiltre dans la couture du moule. Bien que commun, il doit être retiré dans une opération secondaire pour répondre aux spécifications du produit final.