Le retrait des pièces moulées est un aspect crucial qui a un impact significatif sur la qualité et l'intégrité du produit final. Comprendre les différents types de retrait associés à divers matériaux, tels que acier mouléetfonte, ainsi que les facteurs contribuant aux défauts tels que les cavités de retrait et les fissures chaudes, sont essentiels pour des pratiques de coulée efficaces.
Retrait dans l'acier moulé et la fonte
Lorsqu’on parle de retrait, il est essentiel de faire la différence entre les deux principaux matériaux utilisés dans le moulage :acier mouléetfonte. Les deux matériaux présentent un retrait, mais les mécanismes et les taux peuvent différer.
L'acier moulé subit généralement un retrait total d'environ1,5% à 2%de son état fondu à sa forme solidifiée. Ce retrait est principalement dû à la contraction thermique du matériau lors de son refroidissement. En revanche, la fonte a un taux de retrait plus élevé, généralement autour de2% à 3%. Le retrait supplémentaire de la fonte peut être attribué à sa composition, qui comprend une teneur plus élevée en carbone qui affecte son comportement de solidification.
Rétrécissement réel des pièces moulées
Le retrait réel fait référence au changement dimensionnel total subi par une pièce moulée depuis son état liquide jusqu'à son état solide final. Cela peut inclure à la fois le retrait volumétrique lors du refroidissement et les effets de solidification. Une conception et un calcul appropriés de la géométrie de coulée sont essentiels pour tenir compte de ce retrait, car le non-respect de ces règles peut entraîner des imprécisions dimensionnelles et des propriétés mécaniques compromises.
Cavités de retrait et porosité
Les cavités de retrait, également appelées vides de retrait, se produisent lorsque le métal liquide ne parvient pas à remplir le moule en raison d'une alimentation insuffisante pendant la solidification. Ce phénomène peut conduire à des points faibles dans la pièce moulée, la rendant susceptible de se briser sous charge. D'un autre côté, la porosité, souvent observée dans les pièces moulées, est principalement causée par le piégeage de gaz ou par des techniques de coulée inappropriées, qui peuvent diminuer encore davantage l'intégrité structurelle.
Contraintes de fissuration et de coulée à chaud
Les fissures chaudes constituent un autre problème important lors du moulage. Celles-ci se produisent lorsque la pièce moulée est encore à des températures élevées mais a déjà commencé à se solidifier. Les contraintes induites lors du refroidissement peuvent dépasser la résistance à la traction du matériau, entraînant des fractures. Le contrôle de la vitesse de refroidissement et la compréhension des propriétés thermiques du matériau peuvent contribuer à atténuer les risques de fissuration à chaud.
Fissuration à froid et déformation
La fissuration à froid se produit après que la pièce moulée ait refroidi à température ambiante et est souvent le résultat de contraintes résiduelles. Ces contraintes peuvent provenir d'un refroidissement irrégulier, ce qui entraîne une contraction différentielle tout au long de la pièce coulée. De telles contraintes peuvent également entraîner une déformation, ayant un impact sur la forme finale et la facilité d'utilisation de la pièce moulée.
Pour réduire le risque de fissuration à froid et de déformation, il est crucial de mettre en œuvre des techniques de refroidissement et des processus de réduction des contraintes appropriés pendant et après le processus de coulée.
Heure de publication : 25 octobre 2024