Le moulage sous pression est un procédé de formage des métaux de haute précision qui transforme rapidement le métal en fusion en géométries complexes. Le moulage consiste à remplir un moule de précision de métal en fusion, tel qu'un alliage d'aluminium, à grande vitesse à l'aide d'une machine de moulage sous pression. Ensuite, l'application d'une pression élevée permet de produire de grandes quantités de pièces moulées avec une grande précision et une excellente surface de coulée en peu de temps.

Nous examinerons les raisons pour lesquelles certains des alliages de fonderie sous pression les plus utilisés sont si précieux.

"Selon les dernières recherches, les alliages d'aluminium coulés sous pression (HPDC) sont utilisés pour la dissipation de la chaleur dans les véhicules, l'électronique et les communications. La demande augmentant, les chercheurs étudient la conductivité thermique des alliages d'aluminium."

Source : Liu, Yixian, et Shengwu Xiong. "Progrès de la recherche sur la conductivité thermique des alliages d'aluminium moulés sous haute pression". Metals, vol. 14, no. 4, Mar. 2024, p. 370. https://doi.org/10.3390/met14040370.

Par exemple, l'A380 (ADC12) domine le moulage sous pression de l'aluminium, qui représente plus de 90% de production. D'autres alliages présentent des avantages uniques : L'A360 est le meilleur pour les composants à parois minces, tandis que l'AlSi9Cu3 est solide et résistant à l'usure pour les pistons et les engrenages.

Elle offre une excellente qualité qui ne peut être obtenue avec d'autres méthodes de moulage telles que le moulage en sable et le moulage par gravité, notamment une grande précision dimensionnelle, une bonne surface de moulage et un degré élevé de liberté dans la conception.

Qu'est-ce que le moulage sous pression de l'aluminium ?

Moulage sous pression d'aluminium est une méthode de fabrication de haute précision. Avec d'autres alliages d'aluminium, il est utilisé pour créer différentes pièces avec du métal en fusion. Ce processus passe généralement par les étapes suivantes :

1. Création de moules
2. Fusion du métal
3. Injection et solidification
4. Ejection et finition des pièces

Alliages populaires pour le moulage sous pression de l'aluminium

Remarque : Les niveaux de tolérance dépendent directement de la conception, de l'épaisseur de la paroi et du fabricant de pièces moulées sous pression. La meilleure pratique consiste à consulter votre fabricant de pièces moulées sous pression.

Alliages d'aluminium moulés sous pression - ADC Material

Propriétés mécaniques des alliages d'aluminium moulés sous pression

ADC1

La limite d'élasticité étant légèrement inférieure, il ne convient pas aux pièces nécessitant une résistance élevée. Cependant, comme mentionné ci-dessus, il est réputé bon pour les formes complexes et les parois minces en raison de sa bonne coulabilité, mais il s'agit d'un matériau standard qui est très rarement utilisé.

ADC3

Il possède d'assez bonnes propriétés de galvanoplastie, une bonne résistance à l'usure et une bonne usinabilité. Il présente également d'excellentes propriétés de résistance et d'étanchéité à l'air à haute température. Outre la résistance à la pression, il présente également une résistance à la traction et une résistance aux chocs particulièrement excellentes, ce qui le rend utile dans les applications qui requièrent une telle résistance.

La résistance à la corrosion est également comparable à celle des ADC1La résistance à la corrosion et la coulabilité sont bonnes, bien que moins bonnes que celles de l'ADC1. D'autres alliages similaires sont équivalents à l'A360.0.

ADC5

Bien qu'il présente une très bonne résistance à la corrosion, il n'a pas une bonne aptitude au moulage et ne convient donc pas aux produits de forme complexe. En ce qui concerne les propriétés mécaniques, il présente de bons paramètres d'allongement et de valeur d'impact, et peut donc être envisagé lorsque la résistance est requise.

ADC6

C'est un matériau qui présente une excellente résistance à l'usure et une bonne usinabilité, ainsi qu'une bonne aptitude au polissage. C'est un alliage équivalent à 515.0.

ADC10

En plus d'une bonne usinabilité et d'une bonne coulabilité, la résistance est également améliorée par l'ajout de Cu comme élément additif. Il s'agit d'un type de moulage sous pression de l'aluminium bien équilibré qui présente une excellente résistance et une bonne coulabilité.

Il est souvent utilisé parce qu'il permet d'obtenir des produits présentant d'excellentes propriétés mécaniques et une bonne résistance à la pression. Cependant, bien qu'il ait un équilibre similaire à celui du ADC12mais il ne peut pas correspondre à la quantité utilisée. En tant qu'alliage, il est équivalent à l'A380.0.

ADC10Z

Bien qu'il ait des propriétés similaires à celles du ADC10 en tant que pièce moulée sous pression en aluminium, comme la coulabilité et la résistance mécanique, elle contient du zinc comme impureté et tend à être légèrement inférieure en termes de résistance à la fissuration et à la corrosion de la pièce moulée.

Les matériaux avec un Z à la fin sont des matériaux en aluminium moulé sous pression qui peuvent contenir jusqu'à 3% de zinc (Zn) en tant qu'impureté et qui sont fabriqués pour se conformer aux normes en vigueur à l'étranger.

ADC12

L'ADC12 est un type d'alliage bien équilibré qui présente des propriétés mécaniques, une usinabilité et une coulabilité élevées pour le moulage sous pression de l'aluminium. Plus de 90% de la production d'aluminium coulé sous pression est considérée comme étant de l'ADC12, et la majeure partie est utilisée pour les pièces automobiles.

C'est pourquoi il est bien distribué et constitue un matériau avantageux en termes de prix et de facilité d'acquisition. Cependant, ses points faibles sont la résistance à la corrosion, les propriétés d'anodisation et les propriétés de revêtement par conversion chimique. En revanche, les propriétés de galvanoplastie sont très bonnes.

Processus de fabrication du moulage sous pression de l'aluminium

Conception

De nombreux éléments doivent être décidés à l'avance. Tout d'abord, la conception est-elle possible ? De la prise de mesures à la détermination de l'épaisseur des parois, en passant par la question de savoir si le produit doit être fabriqué en une seule pièce ou en plusieurs parties. Cette réunion préliminaire est une tâche importante, car elle a un impact significatif sur le produit fini et la date de livraison. Nous effectuons une analyse de solidification à l'aide de la CAO et créons la forme optimale du produit et le plan de coulée.

Production de moules

En fonction des décisions prises, nous commençons à fabriquer le moule de moulage sous pression en aluminium. Nous tenons compte de la taille, de la complexité et de la maniabilité du produit, et nous le fabriquons à l'aide de machines CNC, d'usinage EDM, de machines à mousser et d'autres processus de fabrication connexes tels que le polissage des moules, le quadrillage, l'ajustement des moules et l'assemblage.

Introduire le moule dans la machine de coulée sous pression

Une fois que le moule de coulée sous pression est complètement terminé, il faut commencer l'essai du moule, mettre le moule de coulée sous pression en aluminium dans la machine de coulée sous pression, fixer correctement chaque moitié dans la machine, connecter le canal de refroidissement, la position d'alimentation, et vérifier tous les détails avant de commencer le processus de coulée.

Dissolution

Placez un lingot d'alliage (AC4C ou AC7A) ou un matériau de retour du même matériau dans le four de fusion et faites-le fondre. Les impuretés telles que le gaz et les oxydes sont éliminées de l'alliage fondu (métal fondu). La température de fusion est d'environ 660℃, et la température de coulée est supérieure à 700℃. La température de l'eau de coulée est déterminée en fonction de la taille de l'article.

Casting

Le métal en fusion est aspiré, coulé dans un moule et solidifié par un système de refroidissement. Le moule de coulée sous pression est ouvert et la coulée solidifiée est retirée par le robot et les systèmes d'éjection. Les carottes et le puits froid qui ont été coupés peuvent être utilisés comme matériau de retour en les faisant fondre et en les réutilisant.

Finition

Nous procédons au redressage, au polissage et à la peinture pour que le produit soit prêt à être expédié. Si nécessaire, certains articles subissent un usinage supplémentaire pour obtenir une précision dimensionnelle. Nous effectuons également des traitements de surface tels que l'alumage, la peinture et le placage.

Comment augmenter la résistance d'une pièce en aluminium coulé sous pression ?

Les pièces moulées sous pression en aluminium présentent déjà un certain degré de résistance. Toutefois, vous pouvez l'améliorer encore en procédant à un traitement de surface. Comme il existe plusieurs méthodes de traitement de surface, il convient d'adopter la méthode appropriée en fonction des exigences de la pièce.

Note : Le tableau met en évidence les éléments d'alliage et non les traitements de surface.

Les traitements métalliques et leurs avantages

Notes :

• Le tableau met en évidence que le cuivre et le silicium sont utilisés dans un alliage et ne sont pas peints.
• La peinture n'est généralement pas utilisée comme traitement pour ces métaux afin d'obtenir les avantages énumérés.
• La résistance de l'aluminium moulé sous pression peut être accrue en augmentant la dureté de la surface par placage.
• Le moulage sous pression est plus résistant que le moulage en sable ou le moulage sous pression. Par rapport à d'autres méthodes de moulage, la vitesse de refroidissement est plus rapide et la structure du moulage est plus fine.

Avantages du moulage sous pression de l'aluminium

Le moulage sous pression de l'aluminium présente six avantages principaux.

1. Adapté à la production de masse
2. La précision des dimensions est la plus élevée
3. La surface de coulée est la plus lisse.
4. Des produits à parois minces peuvent également être fabriqués.
5. Vous pouvez choisir des matériaux ayant des caractéristiques différentes en fonction de l'utilisation prévue.
6. Différents traitements de surface tels que le placage, le traitement de conversion chimique, l'alumite et la peinture sont possibles en fonction de l'application.

En outre, même les produits complexes et nécessitant de la précision peuvent être fabriqués en un seul processus de coulée du métal dans un moule. Il en résulte une productivité élevée et la possibilité de fabriquer des produits en grandes quantités à faible coût.

Toutefois, un traitement et une finition après le moulage sont nécessaires. Comparé à d'autres moulages, le moulage sous pression offre une plus grande précision dimensionnelle. Comme la surface est lisse, il n'est pas toujours nécessaire de procéder à un traitement après le moulage.

Pour le moulage sous pression de l'aluminium, contactez ALU Die Casting !

Moulage sous pression de l'aluminium est l'une des meilleures entreprises de moulage sous pression. Outre l'aluminium, nous pouvons également fournir des pièces dans d'autres matériaux tels que moulage sous vide du zinc et moulage sous pression du magnésium. Grâce à un équipement de pointe, nous sommes en mesure de fournir des pièces moulées en aluminium de haute qualité.