Le moulage en moule permanent fait référence au processus de moulage qui utilise un moule métallique spécial (matrice) pour recevoir le métal coulé liquide en fusion. Il convient de produiremoulagesen grande quantité. Ce processus de catation est appelé moulage sous pression de métal ou moulage sous pression par gravité, car le métal entre dans le moule par gravité.
Par rapport au moulage en sable, au moulage en coquille ou au moulage de précision, dans lesquels un moule doit être préparé pour chacune des pièces moulées, le moulage en moule permanent pourrait produire les pièces moulées avec les mêmes systèmes de moulage pour chaque pièce coulée.
Le matériau du moule de coulée permanente est déterminé en tenant compte de la température de coulée, de la taille de la pièce coulée et de la fréquence du cycle de coulée. Ils déterminent la chaleur totale que devra supporter la filière. La fonte grise à grains fins est le matériau de matrice le plus généralement utilisé. Les fontes alliées, les aciers au carbone et les aciers alliés (H11 et H14) sont également utilisés pour les très gros volumes et les grandes pièces. Les moules en graphite peuvent être utilisés pour la production de petits volumes à partir d'aluminium et de magnésium. La durée de vie de la matrice est moindre pour les alliages à température de fusion plus élevée tels que le cuivre ou la fonte grise.
Pour fabriquer des portions creuses, des noyaux sont également utilisés dans le moulage en moule permanent. Les noyaux peuvent être en métal ou en sable. Lorsque des noyaux de sable sont utilisés, le processus est appelé moulage semi-permanent. Aussi, le noyau métallique doit être retiré immédiatement après solidification ; sinon, son extraction devient difficile à cause du retrait. Pour les formes complexes, des noyaux métalliques pliables (noyaux en plusieurs pièces) sont parfois utilisés dans les moules permanents. Leur utilisation est peu répandue en raison du fait qu'il est difficile de positionner solidement le noyau d'une seule pièce ainsi qu'en raison des variations dimensionnelles susceptibles de se produire. Par conséquent, avec les noyaux pliables, le concepteur doit prévoir une tolérance grossière sur ces dimensions.
Dans le cadre du cycle de coulée régulier, la température à laquelle le moule est utilisé dépend de la température de coulée, de la fréquence du cycle de coulée, du poids de coulée, de la forme de coulée, de l'épaisseur de la paroi de coulée, de l'épaisseur de la paroi du moule et de l'épaisseur du revêtement du moule. Si le moulage est effectué avec une matrice froide, les premiers moulages risquent de présenter des erreurs jusqu'à ce que la matrice atteigne sa température de fonctionnement. Pour éviter cela, le moule doit être préchauffé à sa température de fonctionnement, de préférence dans un four.
Les matériaux normalement coulés dans des moules permanents sont les alliages d'aluminium, les alliages de magnésium, les alliages de cuivre, les alliages de zinc et la fonte grise. Le poids unitaire de lancer varie de quelques grammes à 15 kg dans la plupart des matériaux. Mais dans le cas de l'aluminium, de grandes pièces moulées pesant jusqu'à 350 kg ou plus pourraient être produites. Le moulage en moule permanent est particulièrement adapté à la production en grand volume de petites pièces moulées simples avec une épaisseur de paroi uniforme et sans structures complexes.
Avantages du processus de moulage en moule permanent :
1. Grâce aux moules métalliques utilisés, ce processus produit une pièce moulée à grain fin avec des propriétés mécaniques supérieures.
2. Ils produisent un très bon état de surface de l’ordre de 4 microns et un meilleur aspect
3. Des tolérances dimensionnelles serrées peuvent être obtenues
4. Il est économique pour une production à grande échelle car le travail impliqué dans la préparation du moule est réduit
5. Des trous de petite taille peuvent être produits par rapport au moulage au sable
6. Les inserts peuvent être facilement mis en place
| Comparaison de différents processus de coulée
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| Articles | Moulage au sable | Moulage en moule permanent | Moulage sous pression | Moulage à la cire perdue | Moulage de moules à coque chimiquement liés |
| Tolérances dimensionnelles typiques, pouces | ± 0,010" | ± 0,010" | ± 0,001" | ± 0,010" | ± 0,005" |
| ± 0,030" | ± 0,050" | ± 0,015" | ± 0,020" | ± 0,015" | |
| Coût relatif en quantité | Faible | Faible | Le plus bas | Le plus haut | Moyen-élevé |
| Coût relatif pour un petit nombre | Le plus bas | Haut | Le plus haut | Moyen | Moyen-élevé |
| Poids admissible de la pièce moulée | Illimité | 100 livres. | 75 livres. | Onces à 100 livres. | Coquille oz. Jusqu'à 250 livres. sans cuisson 1/2 lb - tonnes |
| Section la plus fine pouvant être coulée, pouces | 1/10" | 1/8" | 1/32" | 1/16" | 1/10" |
| Finition de surface relative | Passable à bon | Bien | Meilleur | Très bien | Coquille bonne |
| Facilité relative de moulage d'une conception complexe | Passable à bon | Équitable | Bien | Meilleur | Bien |
| Facilité relative de modification de la conception en production | Meilleur | Pauvre | Les plus pauvres | Équitable | Équitable |
| Gamme d'alliages pouvant être coulés | illimité | Base en aluminium et en cuivre préférable | Base en aluminium préférable | Illimité | Illimité |
Heure de publication : 29 janvier 2021