Il y a de nombreuses raisons pourdéfauts de moulage au sableen vraiprocessus de moulage au sable.Mais nous pouvons trouver les raisons exactes en analysant les défauts à l'intérieur et à l'extérieur.Toute irrégularité dans le processus de moulage provoque des défauts dans les moulages qui peuvent parfois être tolérés.Habituellement, les défauts de moulage au sable peuvent être éliminés avec des méthodes appropriées de fixation ou de réparation du moule telles que le soudage et la métallisation.Ici, dans cet article, nous essayons de donner quelques descriptions des défauts courants de moulage au sable pour trouver les raisons et les remèdes en conséquence.
Voici les principaux types de défauts susceptibles de se produire pourmoulages au sable:
i) Défauts de gaz
ii) Cavités de retrait
iii) Défauts du matériau de moulage
iv) Défauts de métal coulé
v) Défauts métallurgiques
1. Défauts de gaz
Les défauts de cette catégorie peuvent être classés en coups et coups ouverts, inclusion d'air et porosité des trous d'épingle.Tous ces défauts sont provoqués dans une large mesure par la plus faible tendance au passage des gaz du moule qui peut être due à une faible ventilation, une faible perméabilité du moule et/ou une mauvaise conception de la pièce coulée.La perméabilité plus faible du moule est, à son tour, causée par une granulométrie plus fine du sable, une argile plus élevée, une humidité plus élevée ou par un enfoncement excessif des moules.
Trous de soufflage et coups ouverts
Ce sont les cavités sphériques, aplaties ou allongées présentes à l'intérieur de la coulée ou en surface.En surface, on les appelle des coups ouverts et à l'intérieur, on les appelle des trous de soufflage.En raison de la chaleur du métal en fusion, l'humidité est convertie en vapeur, dont une partie, lorsqu'elle est emprisonnée dans la coulée, finit par être soufflée ou ouverte lorsqu'elle atteint la surface.Outre la présence d'humidité, ils se produisent en raison de la moindre ventilation et de la moindre perméabilité du moule.Ainsi, dans les moules à sable vert, il est très difficile de se débarrasser des trous de soufflage, à moins qu'une ventilation adéquate ne soit prévue.
Inclusions d'air
Les gaz atmosphériques et autres absorbés par le métal en fusion dans le four, dans la poche et pendant l'écoulement dans le moule, lorsqu'ils ne sont pas autorisés à s'échapper, seraient piégés à l'intérieur de la pièce coulée et l'affaibliraient.Les principales raisons de ce défaut sont les températures de coulée plus élevées qui augmentent la quantité de gaz absorbée ;une mauvaise conception de l'injection, comme des carottes droites dans l'injection non pressurisée, des coudes brusques et d'autres pratiques provoquant des turbulences dans l'injection, qui augmentent l'aspiration d'air et enfin la faible perméabilité du moule lui-même.Les remèdes seraient de choisir la température de coulée appropriée et d'améliorer les pratiques de gating en réduisant la turbulence.
Porosité du trou d'épingle
Ceci est causé par l'hydrogène dans le métal fondu.Celle-ci pourrait avoir été captée dans le four ou par la dissociation de l'eau à l'intérieur de la cavité du moule.Au fur et à mesure que le métal fondu se solidifie, il perd de la température, ce qui diminue la solubilité des gaz, expulsant ainsi les gaz dissous.L'hydrogène en quittant le métal en cours de solidification provoquerait des trous d'épingle de très petit diamètre et longs montrant le chemin de fuite.Ces séries de trous d'épingle provoquent la fuite de fluides sous des pressions de fonctionnement élevées.La principale raison en est la température de coulée élevée qui augmente la prise de gaz.
Cavités de retrait
Ceux-ci sont causés par le retrait liquide qui se produit lors de la solidification de la pièce moulée.Pour compenser cela, une alimentation appropriée en métal liquide est nécessaire, ainsi qu'une conception de coulée appropriée.
2. Défauts de matériau de moulage
Sous cette catégorie sont les défauts qui sont causés par les caractéristiques des matériaux de moulage.Les défauts qui peuvent être classés dans cette catégorie sont les coupures et les lavages, la pénétration du métal, la fusion, le faux-rond, les queues de rat et les boucles, le gonflement et la chute.Ces défauts se produisent essentiellement parce que les matériaux de moulage n'ont pas les propriétés requises ou en raison d'un pilonnage inapproprié.
Coupes et lavages
Ceux-ci apparaissent comme des points rugueux et des zones de métal en excès, et sont causés par l'érosion du sable de moulage par le métal en fusion qui coule.Cela peut être dû au fait que le sable de moulage n'a pas une résistance suffisante ou que le métal en fusion s'écoule à grande vitesse.Le premier peut être résolu par le choix approprié du sable de moulage et l'utilisation d'une méthode de moulage appropriée.Ce dernier peut être pris en charge en modifiant la conception des grilles pour réduire la turbulence dans le métal, en augmentant la taille des grilles ou en utilisant plusieurs grilles d'entrée.
Pénétration du métal
Lorsque le métal en fusion pénètre dans les espaces entre les grains de sable, le résultat serait une surface de coulée rugueuse.La raison principale en est que la granulométrie du sable est trop grossière ou qu'aucun lavage de moule n'a été appliqué à la cavité du moule.Cela peut également être causé par des températures de coulée plus élevées.Le choix d'une granulométrie appropriée, associé à un lavage approprié du moule, devrait permettre d'éliminer ce défaut.
La fusion
Ceci est causé par la fusion des grains de sable avec le métal fondu, donnant un aspect fragile et vitreux sur la surface de coulée.La raison principale de ce défaut est que l'argile du sable de moulage est moins réfractaire ou que la température de coulée est trop élevée.Le choix d'un type et d'une quantité appropriés de bentonite remédierait à ce défaut.
S'épuiser
Un faux-rond se produit lorsque le métal en fusion s'échappe du moule.Cela peut être dû soit à un moulage défectueux, soit à un moule de moulage défectueux.
Queues de rat et boucles
La queue de rat est causée par l'échec de compression de la peau de la cavité du moule en raison de la chaleur excessive dans le métal en fusion.Sous l'influence de la chaleur, le sable se dilate, déplaçant ainsi la paroi du moule vers l'arrière et dans le processus lorsque la paroi cède, la surface de coulée peut être marquée par une petite ligne, comme illustré à la Fig. Avec un certain nombre de ces échecs , la surface de coulée peut avoir un certain nombre de petites lignes qui s'entrecroisent.Les boucles sont les queues de rat qui sont sévères.La principale cause de ces défauts est que le sable de moulage a de mauvaises propriétés d'expansion et une résistance à chaud ou que la chaleur dans le métal de coulée est trop élevée.De plus, le sable de parement appliqué n'a pas suffisamment de matière carbonée pour fournir l'effet d'amortissement nécessaire.Le bon choix des ingrédients du sable de parement et la température de coulée sont les mesures pour réduire l'incidence de ces défauts
Gonfler
Sous l'influence des forces métallostatiques, la paroi du moule peut reculer provoquant un gonflement des dimensions de la pièce moulée.En raison de la houle, les besoins d'alimentation des pièces moulées augmentent, ce qui doit être pris en charge par le bon choix de la colonne montante.La principale cause en est la procédure de fabrication de moules défectueuse adoptée.Un enfoncement correct du moule devrait corriger ce défaut.
Goutte
La chute de sable de moulage lâche ou de grumeaux normalement de la surface de la chape dans la cavité du moule est responsable de ce défaut.Ceci est essentiellement dû à un pilonnage incorrect du flacon de chape.
3. Verser des défauts de métal
Erreurs d'exécution et fermetures à froid
Un mauvais fonctionnement se produit lorsque le métal est incapable de remplir complètement la cavité du moule et laisse ainsi des cavités non remplies.Une fermeture à froid est causée lorsque deux flux métalliques se rencontrant dans la cavité du moule ne fusionnent pas correctement, provoquant ainsi une discontinuité ou un point faible dans la coulée.Parfois, une condition conduisant à des fermetures à froid peut être observée lorsqu'aucun coin pointu n'est présent dans un moulage.Ces défauts sont causés essentiellement par la plus faible fluidité du métal en fusion ou par le fait que l'épaisseur de section de la coulée est trop faible.Ce dernier peut être corrigé par une conception de moulage appropriée.Le remède disponible est d'augmenter la fluidité du métal en changeant la composition ou en augmentant la température de coulée.Ce défaut peut également être causé lorsque la capacité d'évacuation de la chaleur est augmentée comme dans le cas des moisissures à sable vert.Les pièces moulées avec un grand rapport surface/volume sont plus susceptibles d'être sujettes à ces défauts.Ce défaut est également causé dans les moules qui ne sont pas correctement ventilés en raison de la contre-pression des gaz.Les remèdes améliorent essentiellement la conception du moule.
Inclusions de scories
Pendant le processus de fusion, un fondant est ajouté pour éliminer les oxydes et les impuretés indésirables présents dans le métal.Au moment du coulage, le laitier doit être correctement retiré de la poche de coulée, avant que le métal ne soit versé dans le moule.Sinon, tout laitier pénétrant dans la cavité du moule affaiblira la pièce moulée et gâchera également la surface de la pièce moulée.Cela peut être éliminé par certaines des méthodes de piégeage des scories telles que les écrans de bassin de coulée ou les extensions de canaux.
4. Défauts métallurgiques.
Larmes chaudes
Étant donné que le métal a une faible résistance à des températures plus élevées, toute contrainte de refroidissement indésirable peut provoquer la rupture de la pièce moulée.La principale cause en est la mauvaise conception du moulage.
Points chauds
Ceux-ci sont causés par le refroidissement de la coulée.Par exemple, avec de la fonte grise contenant de petites quantités de silicium, de la fonte blanche très dure peut apparaître sur la surface refroidie.Ce point chaud va gêner l'usinage ultérieur de cette zone.Un contrôle métallurgique et des pratiques de refroidissement appropriés sont essentiels pour éliminer les points chauds.
Comme on l'a vu dans les paragraphes précédents, les remèdes à certains défauts sont aussi les causes d'autres défauts.Par conséquent, l'ingénieur fondeur doit analyser le moulage du point de vue de son application finale et ainsi arriver à une procédure de moulage appropriée pour éliminer ou minimiser les défauts de moulage les plus indésirables.
Heure de publication : 26 avril 2021