La coulée en moule permanent fait référence au processus de coulée qui utilise un moule métallique spécial (matrice) pour recevoir le métal coulé liquide en fusion.Il convient de produirepièces mouléesen grande quantité.Ce processus de cating est appelé coulée sous pression de métal ou coulée sous pression par gravité, car le métal pénètre dans le moule par gravité.
Par rapport au moulage au sable, au moulage en coquille ou au moulage de précision, dans lequel un moule doit être préparé pour chacun des moulages, le moulage en moule permanent pourrait produire les pièces moulées avec les mêmes systèmes de moulage pour chaque pièce de moulage.
Le matériau du moule de coulée permanente est décidé en tenant compte de la température de coulée, de la taille de la coulée et de la fréquence du cycle de coulée.Ils déterminent la chaleur totale à supporter par la filière.La fonte grise à grains fins est le matériau de matrice le plus généralement utilisé.La fonte alliée, l'acier 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 d'aluminium et de magnésium.La durée de vie de la matrice est inférieure pour les alliages à température de fusion plus élevée tels que le cuivre ou la fonte grise.
Pour fabriquer des parties creuses, les 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, l'âme métallique doit être retirée immédiatement après solidification ;sinon, son extraction devient difficile à cause du retrait.Pour les formes compliquées, des noyaux métalliques pliables (noyaux en plusieurs pièces) sont parfois utilisés dans des moules permanents.Leur utilisation est peu étendue du fait qu'il est difficile de positionner solidement l'âme en une seule pièce ainsi qu'en raison également des variations dimensionnelles susceptibles de se produire.Par conséquent, avec des noyaux pliables, le concepteur doit fournir 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 paroi de coulée, de l'épaisseur de paroi du moule et de l'épaisseur du revêtement du moule.Si la coulée est effectuée avec la matrice froide, les premières coulées risquent d'avoir des ratés 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 qui sont 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 coulée varie de quelques grammes à 15 kg dans la plupart des matériaux.Mais, dans le cas de l'aluminium, de grandes pièces moulées d'une masse allant jusqu'à 350 kg ou plus pourraient être produites.La coulée en moule permanent est particulièrement adaptée à la production à grand volume de petites pièces moulées simples avec une épaisseur de paroi uniforme et sans structures complexes.
Avantages du processus de coulée en moule permanent :
1. En raison des moules métalliques utilisés, ce procédé produit une coulée 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 la production à grande échelle car le travail impliqué dans la préparation du moule est réduit
5. Des trous à petit noyau peuvent être produits par rapport au moulage au sable
6. Les inserts peuvent être facilement coulés en place
| Comparaison de différents processus de coulée
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| Articles | Moulage en sable | Moulage en moule permanent | Moulage sous pression | Moulage de précision | Coulée en coquille chimiquement liée |
| Tolérances dimensionnelles typiques, pouces | ± .010" | ± .010" | ± .001" | ± .010" | ± .005" |
| ± .030" | ± .050" | ± .015" | ± .020" | ± .015" | |
| Coût relatif en quantité | Bas | Bas | Le plus bas | Le plus élevé | Moyen-élevé |
| Coût relatif pour un petit nombre | Le plus bas | Haute | Le plus élevé | Moyen | Moyen-élevé |
| Poids admissible de la coulée | Illimité | 100 livres. | 75 livres. | Onces à 100 livres. | Oz de coquille.Jusqu'à 250 livres.sans cuisson 1/2 lb. - tonnes |
| Section la plus mince coulable, pouces | 1/10" | 1/8" | 1/32" | 1/16" | 1/10" |
| État de surface relatif | Passable à bon | Bien | Meilleur | Très bien | Bonne coquille |
| Facilité relative de conception complexe de coulée | Passable à bon | Équitable | Bien | Meilleur | Bien |
| Facilité relative de changement de conception en production | Meilleur | Pauvre | Plus pauvre | Équitable | Équitable |
| Gamme d'alliages coulables | illimité | Base en aluminium et cuivre préférable | Base en aluminium préférable | Illimité | Illimité |
Heure de publication : 29 janvier 2021