Moulage de matrices: comprendre le processus, les avantages, les applications et le matériel

1. Le processus de moulage de la matrice

Types de moulage

Il existe plusieurs types de moulage de mat:

Casting de Die Chamber Hot:  Dans ce type de moulage, le métal est fondu dans un four puis injecté dans la chambre d'injection de la machine à mouler. Ce processus convient aux métaux avec des points de fusion faibles, tels que le zinc, le magnésium et le plomb.

Moulage de la chambre froide:  Dans ce type de moulage, le métal est fondu dans une fournaise séparée puis transféré dans la chambre d'injection de la machine à mouler. Ce processus convient aux métaux avec des points de fusion élevés, tels que l'aluminium et le cuivre.

Étapes du processus de moulage de la matrice

La coulée de matrice est un processus de coulée de métal qui utilise une haute pression pour forcer le métal fondu dans une cavité de moisissure, généralement fabriqué à partir de deux matrices en acier durcies. Le processus est utilisé pour créer des pièces métalliques avec des formes complexes, une précision dimensionnelle élevée et une bonne finition de surface. Voici un aperçu des étapes impliquées dans le processus de moulage de la matrice:

A. Conception et fabrication de moisissures:  La première étape consiste à concevoir le moule, également connu sous le nom de matrice ou d'outillage. Les ingénieurs créent un modèle 3D de la pièce, y compris la géométrie, les tolérances et les exigences de finition de surface. Le moule est ensuite usiné à partir d'acier durci, ou parfois d'autres matériaux comme l'aluminium ou le cuivre de béryllium, pour créer la forme et les caractéristiques souhaitées.

B. Préparation du dé:  Avant de commencer le processus de coulée, le dé est nettoyé, lubrifié et préchauffé. Le nettoyage garantit qu'aucun matériau étranger n'est présent dans la cavité de la moisissure. La lubrification aide à l'éjection lisse de la partie coulée et minimise l'usure sur la filière. La préchauffage de la matrice aide à maintenir une température cohérente tout au long du processus de coulée et empêche la solidification prématurée du métal fondu.

C. Faire fondre et préparer le métal:  Le métal à lancer est fondu dans un four. Selon le type de métal, différentes températures de fusion et techniques sont utilisées. Une fois le métal fondu, il est souvent traité pour éliminer les impuretés, les DEGAS et ajuster la composition.

D. Injection du métal fondu:  Le métal fondu est transféré du four vers le système d'injection, qui peut utiliser une louche ou un autre mécanisme de transfert. Le système d'injection force ensuite le métal fondu dans la cavité de la matrice sous haute pression, en utilisant généralement un piston ou un piston. La pression est maintenue jusqu'à ce que le métal se solidifie pour assurer un bon remplissage et un retrait minimal.

E. Refroidissement et solidification:  Une fois que le métal fondu a rempli la cavité du moule, il commence à refroidir et à se solidifier. La vitesse de refroidissement dépend de la géométrie, de l'épaisseur et des propriétés de la pièce du métal. Un bon refroidissement est essentiel pour réaliser les propriétés mécaniques souhaitées et la précision dimensionnelle.

F. Éjection de la partie de la distribution:  Une fois que le métal s'est solidifié, les moitiés sont séparées et la partie coulée est éjectée de la cavité du moule. Cela se fait généralement à l'aide d'épingles d'éjection ou d'autres dispositifs mécaniques qui poussent la pièce hors de la filière.

G. Garniture:  Une fois la pièce éjectée, un matériau excédentaire, tel que les portes, les coureurs et le flash, doit être supprimé. Cela se fait généralement à l'aide de matrices de coupe ou d'autres outils de coupe. Dans certains cas, des post-traitements supplémentaires, tels que le déburlateur, le polissage ou l'usinage, peuvent être nécessaires pour atteindre la finition de surface ou la précision dimensionnelle souhaitée.

H. Inspection et contrôle de la qualité:  Les pièces coulées sont inspectées pour les défauts, tels que la porosité, le retrait ou le désalignement, et vérifiées pour la précision dimensionnelle. Des méthodes de test non destructeurs, comme l'inspection des rayons X, des ultrasons ou du colorant, peuvent être utilisées pour vérifier les pièces ' intégrité interne. Les pièces qui ne répondent pas aux spécifications requises sont rejetées et retravaillées ou rejetées.

I. Opérations secondaires:  Selon l'application, les pièces coulées peuvent subir des opérations secondaires supplémentaires, telles que le traitement thermique, le traitement de surface (par exemple, le placage, l'anodisation ou la peinture) ou l'assemblage avec d'autres composants.

2. Avantages de la moulage

Taux de production élevé:  Le moulage de matrice permet la production de masse de pièces complexes à un rythme rapide.

Précision dimensionnelle:  Le processus permet des tolérances étroites et des dimensions précises.

Finition de surface lisse:  Les pièces produites par la coulée de matrice nécessitent souvent un minimum post-accumulation en raison de leur finition de surface lisse.

Déchets de matériaux minimaux:  Le processus produit des déchets minimaux, car un excès de matériel peut souvent être réutilisé dans les pièces moulées ultérieures.

3. Applications de la moulage

La coulée de matrice est un processus de moulage métallique qui est largement utilisé dans la production d'une large gamme de pièces et de composants métalliques. Voici quelques-uns des domaines d'application de la moulage:

A. Industrie automobile:  La coulée de la matrice est largement utilisée dans la fabrication de pièces automobiles telles que les blocs de moteur, les cas de transmission et d'autres composants critiques. Ce processus est capable de produire des pièces précises de haute qualité avec d'excellentes finitions de surface qui peuvent être facilement intégrées dans les lignes de montage.

B. Industrie aérospatiale:  La coulée de matrice peut créer des composants complexes et à haute résistance qui sont légers et peuvent résister à des températures et des pressions élevées. Ces caractéristiques le rendent idéal pour la fabrication de composants pour les applications aérospatiales telles que les buses de fusée, les lames de turbine et les composants structurels.

C. Électronique grand public:  La haute précision de la coulée de matrice le rend idéal pour créer des formes et des détails complexes dans l'électronique grand public tels que les étuis de téléphone portable, les coquilles d'ordinateur portable, les corps de caméra et d'autres composants électroniques.

D. Industrie médicale:  La précision et la précision de la coulée de matrice le rendent idéal pour fabriquer des composants d'équipement médical tels que les instruments chirurgicaux, l'équipement de rayons X et d'autres dispositifs médicaux.

E. Bâtiment et construction:  La coulée de matrice est utilisée dans la production de matériel et de raccords utilisés dans les bâtiments tels que les poignées de porte, les serrures et les raccords de fenêtre.

4. Matériaux utilisés dans le moulage

Alliages en aluminium

Alliages de zinc

Alliages de magnésium

Alliages de cuivre

Les alliages de cuivre offrent une forte résistance, une excellente conductivité et une bonne résistance à la corrosion. Ils sont couramment utilisés dans les applications électriques et de plomberie.

5. Conclusion

Le moulage est un processus de fabrication polyvalent et efficace qui offre de nombreux avantages pour produire une large gamme de composants. En comprenant le processus, ses avantages, ses applications et ses matériaux, les fabricants peuvent prendre des décisions éclairées concernant l'utilisation de la moulage pour leurs projets. Avec des progrès continus dans la technologie de coulée de matrice, le processus continuera de jouer un rôle important dans l'industrie manufacturière.