Chambre chaude de coulée sous pression est une technique de fabrication populaire qui permet de produire des composants métalliques complexes et de haute qualité. De nombreux fabricants de diverses industries sont attirés par les machines de moulage sous pression à chambre chaude en raison de leur durabilité supérieure, de leur polyvalence et de leur précision de fabrication. Le moulage sous pression à chambre chaude est utilisé dans une variété d'industries, notamment la plomberie, l'électronique, l'automobile et l'aérospatiale.
Les détails de la chambre chaude de coulée sous pression sera abordé dans ce billet. Nous parlerons de ses composants, de ses avantages et de ses limites, de ses utilisations industrielles et de son fonctionnement. Pour souligner encore davantage son importance, nous terminerons par une brève comparaison avec le moulage sous pression en chambre froide, une autre méthode de moulage sous pression bien connue.
Composants de la coulée sous pression en chambre chaude
La machine de moulage sous pression à chambre chaude est une machine complexe à plusieurs composants. Nous allons examiner brièvement chacun d'entre eux.
Col de cygne
Il s'agit d'une partie spéciale de l'installation de coulée en chambre chaude qui est très importante. La ligne d'alimentation, qui permet au métal en fusion de pénétrer dans la matrice, est reliée au mécanisme d'injection par le col de cygne. Elle est immergée dans un lac de métal en fusion. Elle doit avoir une forte résistance thermique. C'est pourquoi il est préférable de la fabriquer en acier moulé ou forgé de première qualité.
La chambre chaude et le piston, qui sont des composants du mécanisme d'injection hydraulique, sont logés dans un revêtement cylindrique. En outre, la plupart des cols de cygne sont remplaçables en raison des conditions de travail difficiles qui entraînent une baisse de leur qualité au fil du temps.
Fourneau
Le four intégré à cette machine est son élément le plus important. La chambre de combustion du four fait fondre les matières premières en brûlant du combustible et en créant des températures extrêmement élevées. Le four et la matrice sont très proches l'un de l'autre lors de la coulée dans une chambre chaude.
Mourir
Enfin, la matrice ou le moule proprement dit. Il comporte les broches d'éjection pour éjecter la pièce et la cavité. En outre, en fonction de la géométrie de la pièce, il peut comporter d'autres composants tels que des noyaux. Comme pour les autres techniques de moulage, la matrice utilisée dans le processus de moulage sous pression en chambre chaude est la même.
Buse
La buse contrôle la quantité de métal en fusion qui s'écoule dans le moule par le col de cygne. Elle sert de conduit par lequel le métal pénètre dans le moule avec douceur et précision. En outre, tout reste de matière première entre dans le four par la buse après le cycle de coulée.
Piston hydraulique
Cette pièce déplace le métal en fusion dans la matrice et l'y maintient sous une pression intense. Le piston se déplace dans la chambre chauffée dans un mouvement de haut en bas.
Il est actionné par un cylindre hydraulique fonctionnant au gaz ou à l'huile.
Pièces d'application fabriquées par chambre chaude de coulée sous pression
Nous tenterons de couvrir les applications les plus connues, même si elles sont bien trop nombreuses pour être toutes citées.
- Aérospatiale : Les alliages de zinc et de magnésium sont utiles car ils permettent de réduire le poids. Les alliages d'étain sont parfois utilisés par les ingénieurs pour créer des pièces de turbines à gaz et des moteurs d'avions.
- Les produits de moulage sous pression à chambre chaude sont nécessaires à l'industrie automobile pour la fabrication de zones à haute pression telles que les boîtiers de transmission, les composants de moteur et les carrosseries de véhicules. Comme ces pièces doivent résister à des températures élevées et à de lourdes charges, la résistance et l'endurance inhérentes au moulage sous pression à chambre chaude en font une excellente option.
- Articles de décoration : L'étain et d'autres alliages métalliques esthétiques sont largement utilisés dans la fabrication de bijoux et d'autres objets de décoration.
- Boîtiers d'appareils électroniques : Les alliages de zinc offrent une excellente conductivité électrique. Ils trouvent donc de nombreuses applications dans la production d'articles tels que les boîtiers de circuits intégrés et les composants de smartphones.
Les inconvénients de la Procédé de coulée sous pression en chambre chaude
Les gains et les pertes s'excluent mutuellement. Il est temps d'énumérer quelques inconvénients de la procédé de moulage sous pression en chambre chaude.
Sélection limitée de matériaux
Seuls les métaux à bas point de fusion comme le zinc, le magnésium, l'étain, etc. peuvent être coulés dans une machine de moulage sous pression à chambre chauffée. Par conséquent, si les ingénieurs souhaitent utiliser le moulage sous pression à chambre chaude, leurs options en matière de matériaux sont limitées.
Ne convient pas à la production de faibles volumes
Le moulage sous pression devient économiquement possible pour la production de masse. Le coût élevé de la production de moules en est la raison. Avant de prendre une décision finale, les ingénieurs travaillant sur un projet de faible volume doivent effectuer une analyse coûts-avantages approfondie pour évaluer la viabilité de la méthode de la chambre chaude.
En tant que processus de moulage, le moulage sous pression et le moulage par injection sont généralement en concurrence directe l'un avec l'autre. Pour optimiser la rentabilité, il est nécessaire de bien connaître les deux procédés.
Une synthèse du contraste entre la coulée sous pression à chaud et à froid
Les deux principaux types de techniques de moulage sous pression sont le moulage sous pression à chambre chaude et le moulage sous pression à chambre froide. Nous connaissons maintenant parfaitement la première. Pour une compréhension plus approfondie du sujet, nous allons également jeter un coup d'œil rapide à leurs comparaisons.
- Four : il est évident que dans la procédure à chambre chaude, le four et la matrice sont identiques. Il s'agit d'un équipement distinct pour le moulage sous pression en chambre froide et il est souvent situé dans une zone différente de l'atelier de production.
- Temps de cycle : Comme le moulage sous pression en chambre froide nécessite de longues périodes de fusion et de refroidissement, les temps de cycle sont globalement plus longs et la productivité plus faible.
- Matériaux : Le magnésium, le zinc, l'étain et d'autres matériaux sont utilisés dans le processus de la chambre chaude. Chambre froide moulage sous pression utilise fréquemment des métaux dont la température de fusion est plus élevée, comme les alliages d'aluminium.
- Mesures de sécurité : La coulée en chambre chaude est souvent plus sûre, car elle implique moins de métal en fusion en mouvement et des températures plus basses. En revanche, la coulée en chambre froide nécessite davantage d'investissements pour garantir la sécurité des travailleurs et de l'équipement.
- Investissement : Le moulage sous pression en chambre froide est souvent plus coûteux pour les fabricants. En raison de l'usure accrue liée à la température, les coûts énergétiques sont plus élevés, les coûts d'installation du four et de la coulée sous pression sont substantiels et les coûts de maintenance sont également assez élevés. En outre, il y a une réduction de la durée de vie des outils, un coût important associé au moulage sous pression.
LIMITES de CHAMBRE CHAUDE DE COULÉE SOUS PRESSION
Le moulage sous pression en chambre chaude présente certains inconvénients : certains alliages ne peuvent pas être utilisés en raison de leur point de fusion élevé ou de leur corrosivité pour les pièces mécaniques. En outre, les pièces à section épaisse ou celles qui sont énormes et lourdes peuvent ne pas convenir à cette technique.
Le moulage sous pression en chambre chaude est plus rapide, mais sa compatibilité avec les matériaux est plus contraignante. D'une manière générale, elle ne fonctionne qu'avec des métaux à bas point de fusion comme le magnésium, le zinc et les alliages de plomb. Les alliages d'aluminium sont incompatibles car ils peuvent absorber le fer de la chambre.