Solutions aux défauts de la fonderie sous pression

La fonderie sous pression a pour but de faire passer du métal en fusion sous forme liquide à haute vitesse par une petite fente dans le but de remplir la forme faite dans un moule. Ce remplissage de quelques centièmes de seconde doit se réaliser plus rapidement que le solidification du métal qui fige en se refroidissant dans l’empreinte. Cette technologie génère principalement les trois types de problèmes suivants : soufflures ou porosités, reprises de front, retassures.

1-Soufflures / porosités :

Au moment de l’injection le moule et le container contienne des gaz (air, oxygène, hydrogène) qui doivent être évacués le plus possible pour ne pas se trouver emprisonnés dans la pièce sous forme de bulles sous-pression.

Souffl

Solutions pour minimiser les soufflures / porosités :

Par la conception du moule : Par le process :

2-Reprises de front :

Le front du métal (l’avant du métal qui pousse devant lui l’air et les gaz de poteillage et de lubrification du container) doit suivant les obstacles dans les empreintes se couper en plusieurs flux de métal en fusion. Ces derniers vont se rejoindre plus tard dans des états de température différents ne permettant plus de se resouder avec homogénéité. On peut imaginer le contournement d’un obstacle par deux chemins de métal qui ne se retrouvent en contact avec des conditions de température différentes induisant une frontière entre les deux flux de métaux après la solidification. Autre problème, les fronts de métal peuvent emprisonner des poches d’air et créer des soufflures.

Reprise

Solutions pour minimiser les reprises de front :

Par la conception du moule :

3-Retassures :

La plupart des métaux ont une contraction de volume quand ils passent de l’état liquide à solide. Par exemple l’aluminium a un retrait de l’ordre de 1%. Cette contraction se fait dans toutes les directions mais en commençant avec un gardian à partir de la surface (peau) de la pièce. En effet, la différence de température du moule et du métal fait que ce dernier fige en premier au contact de l’acier de l’empreinte. La peau de la pièce qui se solidifie en premier a donc peu de retassures qui se concentre dans les zones massiques (à limiter à la conception de la pièce) en fin de solidification. En conséquence, si vous ne voulez peu de porosité dans une zone, il faut la placer dans une épaisseur de 0.4mm du bord de la pièce. L’usinage au-delà de cette épaisseur de 0.4mm va révéler des retassures et porosités.

Ret

On minimise ce problème de retassures et de porosités en compressant en fin d’injection le métal par une troisième phase pour compléter le volume de métal qui s’est contracté. Pour que la compression fonctionne il faut que cette force de compression puisse être transmise à la pièce par les bras d’alimentation (runner) et l’épaisseur d’attaque. Concrètement le métal doit encore être pâteux pour bouger dans le moule. Dans le cas contraire, la troisième phase n’aura pas d’effet.

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