Moule de coulée sous pression

Fabrication de moules de moulage sous pression

Le moulage sous pression est le processus d'utilisation d'un moule résistant à la chaleur pour fabriquer différents produits sous une pression intense. Il s'agit d'un processus complexe impliquant du métal en fusion pour produire des composants avec une épaisseur de paroi minimale. 

Les moules de moulage sous pression ont rapidement remplacé les moules de moulage au sable car ils donnent de meilleurs résultats et peuvent être réutilisés plusieurs fois. Investir dans un moule de coulée sous pression en vaut la peine car vous pouvez utiliser le moule pour créer des milliers de composants. Cependant, pour de meilleurs résultats, vous avez besoin d'acier de haute qualité pour l'insert en acier. 

Pour les processus de production nécessitant des moulages sous pression en aluminium, vous devez vous procurer la plus haute qualité d'alliage d'aluminium. Cependant, les moules fabriqués à partir de métal en fusion sont les plus courants car ils offrent une large gamme de pièces de haute qualité, des pièces moulées à parois plus minces et une précision dimensionnelle. 

La phase de conception pour la production de moules de coulée sous pression est essentielle car elle influence le résultat.

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    Le moule de coulée sous pression a progressivement gagné en popularité dans le secteur industriel car il équipe de nombreuses applications. Le moule de moulage sous pression est un élément crucial dans le processus de moulage sous pression. La forme et les propriétés du moule influencent les attributs du produit fini.

    Par conséquent, il est important de comprendre la conception du moule de coulée sous pression. Cela vous aidera à créer le moule idéal et à le sélectionner pour vos tâches de moulage sous pression. De plus, vous pouvez vous assurer que le produit fini respectera des spécifications spécifiques.

    Chaque opération de travail des métaux nécessite un moule, et le moulage sous pression n'est pas différent. Lorsqu'il est fait référence à un moule, les expressions « matrice » et « outil » sont fréquemment utilisées de manière interchangeable. Le métal est injecté dans un moule de coulée sous pression pour créer des composants métalliques.

    Il augmente considérablement l'efficacité de la production de plusieurs pièces. Cependant, étant donné que les moules de coulée sous pression sont fabriqués à l'aide de machines à commande numérique par ordinateur (CNC), ils peuvent être assez coûteux. Les machines CNC sont coûteuses à exploiter et nécessitent un personnel qualifié.

    Cependant, un fabricant de moulage sous pression compétent peut vous aider à améliorer votre conception et à réduire considérablement le coût de l'outillage du moule. Par conséquent, votre expérience avec le moulage sous pression peut être considérablement affectée par votre choix de fournisseur de moulage sous pression.

    Processus de moulage sous pression

    Nos moules sont résistants à la chaleur et sont fabriqués par un procédé de moulage sous pression à haute pression. Une technique compliquée utilisant du métal en fusion est nécessaire pour créer des composants avec une épaisseur de paroi minimale.

    Processus de moulage sous pression

    Les moules de moulage sous pression ont rapidement remplacé les moules de moulage au sable car ils produisent de meilleurs résultats et peuvent être réutilisés. L'investissement en vaut la peine car vous pouvez utiliser un moule de coulée sous pression pour fabriquer des milliers de composants. Cependant, si vous voulez les meilleurs résultats, vous avez besoin d'acier de qualité supérieure pour l'insert en acier.

    Il serait préférable que vous obteniez la plus haute qualité d'alliage d'aluminium pour les procédures de production qui nécessitent des moulages sous pression en aluminium. Cependant, les moules en métal fondu sont plus fréquemment utilisés car ils produisent de nombreuses pièces de haute qualité, des pièces moulées à parois plus minces et des dimensions précises.

    Matériaux utilisés pour fabriquer le moule de moulage sous pression

    Les matériaux utilisés pour fabriquer le moule de coulée doivent être résistants à la chaleur et à la pression élevées. Il existe plusieurs alliages qui peuvent être soumis avec succès aux forces de la procédure de moulage sous pression. Les meilleurs matériaux pour fabriquer des moules sont le cuivre, le laiton, l'aluminium, le zinc et le magnésium.

    Matériaux utilisés pour fabriquer le moule de moulage sous pression

    D'autres alliages métalliques résistants appropriés peuvent également être envisagés pour fabriquer le moule de matrice.

    Avantages du moulage sous pression

    Comme mentionné précédemment, le moule de moulage sous pression est parfait pour concevoir et créer différentes pièces grâce au processus de moulage sous pression. Voici quelques-uns des avantages de l'utilisation de moules moulés sous pression :

    • Le moulage sous pression offre des conceptions compliquées avec des tolérances plus strictes par rapport à de nombreuses autres méthodes de fabrication de masse.
    • Des taux de fabrication élevés sont utilisés pour créer des moulages sous pression. Il y a peu ou pas d'usinage nécessaire.
    • Le moulage sous pression produit des pièces robustes et dimensionnellement stables qui se sentent et ont l'air haut de gamme.
    • Les parois des moulages sous pression peuvent être rendues plus minces que les autres techniques de moulage et nettement plus résistantes que les moulages par injection de plastique de même taille.
    • Avant que des équipements supplémentaires ne soient nécessaires, les matrices de moulage sous pression peuvent créer des centaines de pièces moulées identiques dans des tolérances prédéterminées.
    • Les pièces moulées en zinc peuvent être simplement polies ou plaquées avec le moindre effort.
    • Les moulages sous pression peuvent être réalisés avec des surfaces qui imitent de nombreuses textures différentes.
    • Par rapport à la plupart des autres méthodes de coulée, y compris le sable, les moules permanents et les procédures d'investissement, les surfaces moulées sous pression sont plus lisses lors de la coulée.
    • Les trous de moulage sous pression peuvent être carottés et réalisés pour s'adapter à des diamètres de forage spécifiques.
    • Les filetages externes des pièces peuvent facilement être moulés sous pression.
    • Les moulages sous pression comprennent des composants de fixation intégrés tels que des bossages et des goujons, ce qui peut entraîner des économies de coûts d'assemblage.
    • D'autres métaux et certains non-métaux peuvent avoir leurs inserts moulés sous pression en place.
    • Les alliages de moulage sous pression ont une résistance à la corrosion allant de bonne à élevée.

    Les moulages sous pression sont monolithiques. En effet, ils combinent plusieurs fonctions en un seul composant complexe. Étant donné que les pièces moulées sous pression ne sont pas constituées de sections discrètes soudées ou assemblées, la résistance, et non les filetages ou les soudures, est celle du matériau.

    Lorsqu'elle est exploitée à son maximum, la coulée sous pression est une méthode efficace et abordable qui peut remplacer les assemblages de plusieurs pièces réalisées à l'aide de différents procédés de fabrication tout en économisant de l'argent et de la main-d'œuvre.

    Inconvénients du moule de moulage sous pression

    Bien que le moule moulé sous pression soit avantageux pour de nombreuses raisons, il présente également certains inconvénients. Voici quelques inconvénients du moule moulé sous pression :

    • Il ne peut pas être utilisé pour tous les métaux et alliages
    • Le prix des outils, matrices et autres machines est élevé.
    • Commencer par une production à petite échelle coûte cher.
    • Afin d'éviter la porosité, il est important de prendre certaines mesures pour évacuer l'air de la cavité de la matrice.
    • Il est impossible d'obtenir un prototype de moulage sous pression pendant le processus de développement du produit.

    Vous devez tenir compte de ces inconvénients et de leur implication sur votre processus de fabrication avant de décider d'utiliser un moule moulé sous pression.

    Avantages du moule de moulage sous pression pour les entreprises

    Le moule moulé sous pression est un excellent outil pour les entreprises de fabrication produisant des pièces et des articles en vrac. Voici quelques avantages que les entreprises peuvent tirer de l'utilisation de la conception de moules de moulage sous pression :

    Production de masse facile

    Étant donné que le moulage sous pression est produit à l'aide d'un moule de moulage sous pression, les exigences de tolérance et de forme peuvent être satisfaites. De nombreux moulages similaires peuvent être fabriqués sans avoir besoin d'outils supplémentaires et peu ou pas d'usinage. Ainsi, la production de masse est assez simple.

    Production de masse facile

    L'énorme capacité de fabrication du moule de coulée sous pression est son avantage le plus important. L'une des méthodes de production les plus rapides est le moulage sous pression. C'est aussi rendu possible par les moisissures. Désormais, de nombreuses pièces peuvent être produites rapidement et en grande quantité.

    Force et poids

    Les pièces moulées sous pression de taille comparable sont plus durables que les pièces moulées par injection de plastique. Les moulages à parois minces sont plus durables et légers que les autres techniques de moulage. De plus, la résistance des pièces moulées sous pression provient de l'alliage plutôt que du processus d'assemblage, car elles ne sont pas constituées de sections distinctes soudées ou connectées.

    Rentable à long terme

    Les moules de moulage sous pression peuvent fonctionner efficacement pendant très longtemps. Par conséquent, au fil du temps, les coûts de moulage sous pression par pièce sont considérablement réduits. Et un fabricant de moules de moulage sous pression en aluminium à haute pression est l'endroit où vous pouvez trouver la solution de fabrication la plus abordable.

    Précision dimensionnelle et stabilité

    Le moulage sous pression crée des composants avec des tolérances serrées qui sont dimensionnellement stables et durables. Ils peuvent également résister à la chaleur.

    Précision dimensionnelle et stabilité

    Les pièces produites à l'aide de moules de coulée sous pression ont une stabilité dimensionnelle exceptionnelle. Des tolérances serrées et des parois minces peuvent être incorporées dans la conception. Par conséquent, il est plus simple et plus rapide de produire des pièces avec des détails complexes.

    Durabilité exceptionnelle

    En règle générale, les métaux non ferreux avec un point de fusion relativement bas sont coulés à l'aide de moules de coulée sous pression. Des matériaux avec un point de fusion supérieur à ceux utilisés pour le moulage sous pression sont utilisés pour créer le moule. De plus, les moules peuvent supporter des pressions extrêmement élevées.

    Composants complexes à parois minces

    Le moulage sous pression en aluminium présente un avantage par rapport aux autres moulages métalliques et moulages de précision, car il peut produire des composants légers de forme complexe avec des rapports résistance / poids élevés. L'épaisseur de paroi des pièces moulées créées à l'aide de zinc peut même atteindre 0,3 mm pour les pièces fabriquées par moulage sous pression d'alliages d'aluminium.

    Caractéristiques mécaniques fortes

    Les produits moulés sous pression ont des qualités mécaniques supérieures. Le métal liquide apparaît fin, dense et cristallin lorsqu'il se solidifie sous une pression intense. Les pièces moulées sous pression ont un degré élevé de rigidité, de dureté et de résistance. Ils offrent également une durabilité et une conductivité supérieures.

    Surfaces lisses

    Les composants moulés sous pression ont une surface cristalline uniformément lisse. L'alliage de métal en fusion est utilisé dans le processus de moulage sous pression pour remplir les moules et produire des formes précises. Par conséquent, les pièces seront fines et lisses si la matrice est bien formée et que le processus est en bon état de fonctionnement.

    La fabrication de pièces brillantes réduit le besoin d'étapes de post-traitement supplémentaires, à l'exception des exigences uniques. De plus, une fois le moulage sous pression terminé, les marchandises peuvent être expédiées pour livraison. Cela peut raccourcir la durée de l'ensemble du cycle de production.

    Moules moulés sous pression personnalisés

    Vous pouvez commander chez nous un moule de moulage sous pression personnalisé. Nous garantissons d'offrir des moules moulés sous pression uniques pour vos besoins car nous utilisons une technologie et un usinage de pointe.

    De plus, nous nous assurons que tous nos produits sont conformes à toutes les réglementations et normes de qualité de l'industrie.

    Conception de moules de moulage sous pression

    Lorsque vous savez ce que vous voulez, la conception de moules de moulage sous pression devient simple. Pour vous assurer que vous vous retrouvez avec une excellente conception pour votre moule moulé sous pression, vous aurez besoin de l'aide d'un professionnel dédié à la précision et à l'exactitude.

    Conception de moules de moulage sous pression

    De plus, nos professionnels s'assurent que la procédure est couverte pour les alliages moulés, les fournisseurs de moulage, les outils de moulage, la taille des trous et les ajustements d'outillage coûteux. Nous travaillons également avec un fournisseur d'outillage qualifié pour obtenir une variété d'exemples de taille et l'approche la plus rapide pour l'application spécifiée.

    Les étapes suivantes ont lieu lors de la conception du moule de coulée sous pression :

    Stage préliminaire

    La technologie de moulage sous pression doit être utilisée pour évaluer la production de la pièce avant de créer le moule. A cette étape, la viabilité du produit est évaluée d'un point de vue géométrique et dimensionnel.

    Au cours de cette phase, un professionnel prend le temps d'examiner la géométrie possible du moule et de décider de la faisabilité de la conception. Si ce n'est pas pratique, nous envisageons des alternatives ou des moyens d'améliorer la conception.

    Deux domaines principaux doivent être pris en compte lors de la phase préliminaire :

    Considération dimensionnelle

    À ce stade, il est crucial de s'assurer que vous connaissez les dimensions et le nombre de cavités qu'une pièce doit avoir. Ce sont des éléments cruciaux qui doivent être présents dans le moule. Cela facilitera la détermination de la force d'ouverture et du volume de la pièce moulée. La possession de ces informations rendra les évaluations de faisabilité beaucoup plus simples.

    Considération géométrique

    Une autre composante de l'étape préliminaire consiste à dessiner la ligne de séparation dans le cadre de la géométrie du produit. Le moule de moulage sous pression est divisé en deux par la ligne de séparation, ce qui facilite l'ouverture et l'éjection du moulage final.

    De plus, la disposition des pièces par rapport aux lignes de séparation affecte leur douceur. Les surfaces doivent donc être créées en tenant compte de l'ouverture du moule.

    Ceci est important car il informe votre décision sur les matériaux et le processus de moulage sous pression. Par exemple, en raison du retrait provoqué par le refroidissement du métal, il peut être difficile de fabriquer la précision géométrique des cotations trouvées sur un modèle 2D.

    Ainsi, une fois que vous êtes certain qu'une pièce peut être fabriquée à partir d'une vue géométrique et d'une vue dimensionnelle, vous pouvez alors passer à l'étape suivante.

    Caries

    Une autre considération importante dans la conception du moule est le nombre de cavités requises pour les pièces. Pour déterminer le nombre de cavités nécessaires dans un moule, les aspects suivants doivent être pris en compte :

    • Quantité de pièces fabriquées.
    • Orientation de la cavité du moule.
    • Temps de cycle estimé.

    Ces composants peuvent aider à décider si le moule en cours de fabrication doit être à cavité unique ou à cavités multiples.

    Lors du choix d'un moule multi-empreintes, n'oubliez pas que le processus de production peut être impacté par la taille de l'empreinte et la disposition du produit en plus des phases d'éjection et de la difficulté accrue à remplir les bossages profonds.

    Volume et forme de la matrice

    Pour la conception de moules, la taille et la forme de la matrice sont cruciales. En plus du volume prévu, gardez à l'esprit que les gros morceaux rétréciront plus rapidement que les plus petits en raison d'un refroidissement prolongé. Par conséquent, il est nécessaire de dimensionner les cavités du moule de manière appropriée.

    De plus, c'est une bonne idée de prendre en compte plusieurs facteurs qui influencent la taille finale du moule. Voici les considérations les plus cruciales :

    Type de fermeture de matrice

    La fermeture de matrice la plus simple est une fermeture de moule ouvert/fermé. Cela fonctionne mieux avec des articles qui ont des formes claires et simples qui peuvent être rapidement retirées. Pour les pièces à géométrie complexe, il existe de meilleurs choix que celui-ci. Étant donné qu'il serait difficile de retirer des produits à géométrie complexe, le fabricant doit augmenter la taille globale de la matrice.

    Canaux d'injection

    La quantité de cavités et le placement des grilles et des pièces affectent la taille des canaux d'injection. La forme des canaux d'injection doit répondre à certaines spécifications de dynamique des fluides.

    Par exemple, lorsqu'il y a un mauvais flux de matière, les fabricants réduisent la section pour assurer une bonne adhérence aux parois intérieures. Cela rend l'alliage fondu délogé des parois en raison du flux rapide provoqué par le rétrécissement.

    Ainsi, les turbulences, les piégeages d'air et d'autres défauts peuvent être évités en ayant une couche externe plus lisse.

    Présence de débordements

    De petits puits appelés trop-pleins sont positionnés stratégiquement dans tout le moule moulé sous pression. Parce que la première grenaille de métal est souvent plus froide que les suivantes, elles sont cruciales pour les collecter.

    En conséquence, les tours froids et autres défauts esthétiques comparables peuvent être évités. Les débordements agissent également comme une source de chaleur, augmentant la température dans la matrice à des endroits importants pour la coulée finale.

    Zone de projection

    La surface créée par la projection des cavités sur le plan est appelée zone de projection. Il est parallèle à la direction d'ouverture du moule. Un aspect crucial de la phase de conception est la zone de projection. Il relie la force d'ouverture du métal en fusion aux parois de la matrice.

    Par conséquent, la direction de la dimension de la forme affectera la force de la force. Des bavures se développeront à la suite d'un débordement de matière provoqué par une force puissante.

    Pour éviter ce défaut de coulée, il faut donc calculer les forces générées par le métal en fusion. La force est fonction de la zone de projection, de la pression de la machine et des paramètres de sécurité prédéterminés. Le facteur fournit un tampon plus grand pour résister à la plus grande pression lors du remplissage. Il est souvent appelé coup de bélier.

    À la fin de la procédure, la machine transfère la force dynamique et statique. En conséquence, un pic de pression est créé que la force de fermeture de la machine doit gérer. Le modèle de presse et la dimension de la course affectent tous deux cette force de fermeture.

    Simulation via des modes semi-empiriques

     La simulation des modes semi-empiriques du remplissage des matrices intervient après la fin de l'étape de conception de base. Le calcul de la modalité de remplissage du moule est facilité par la simulation. De plus, la modalité est influencée par la procédure de remplissage et le but de la pièce moulée.

    La compacité et la résistance mécanique devraient idéalement être induites pour les pièces avec des détails structurels complexes. La qualité de surface doit être du plus haut calibre pour les pièces purement ornementales.

    Vous pouvez modifier les propriétés en ajustant le temps de remplissage. La qualité de surface augmente avec un limage plus rapide, tandis que la résistance des composants augmente avec un limage plus long. Une fois l'analyse terminée, il sera plus simple d'identifier d'éventuelles difficultés de coulée.

    La conception du moule de coulée sous pression en aluminium commence par une analyse de fabricabilité, suivie d'un calcul de force et d'une inspection du canal d'injection. Ces canaux sont optimisés et conçus à l'aide de la simulation pour déterminer le mode de dépôt et détecter d'éventuels problèmes. Lorsque cette phase est terminée avec succès, vous pouvez procéder à la création du moule prévu.

    Points clés sur la conception du moule d'injection de moulage sous pression

    Brouillon

    La quantité qu'un noyau de moule peut effiler est connue sous le nom de tirant d'eau. La profondeur du moule, le type d'alliage fondu utilisé et la forme de la paroi peuvent tous avoir un impact sur le processus puisqu'un tirage précis est nécessaire pour expulser la coulée de la matrice en douceur.

    Cependant, le tirant d'eau n'est pas constant et fluctue selon l'angle du mur. De plus, la géométrie du moule peut affecter la dépouille. Les trous non taraudés doivent généralement être effilés en raison de la possibilité de retrait.

    De la même manière que les murs extérieurs peuvent rétrécir, les murs intérieurs peuvent également nécessiter plus de dessin que les murs extérieurs. Vous pouvez rechercher des angles de dépouille pour en savoir plus sur la fabrication et la conception de moules de coulée sous pression.

    Ligne de séparation

    Ligne de séparation

    La ligne de séparation ou la ligne de séparation relie différentes parties du moule. Le matériau peut s'infiltrer à travers l'espace entre les composants du moule si la ligne de séparation n'est pas placée exactement ou se déforme en raison de la pression du travail, ce qui entraîne un moulage irrégulier et un sertissage excessif.

    Filets

    Une jonction concave appelée congé est utilisée pour lisser une surface angulaire. De nombreux moules contiennent des congés pour générer des bords arrondis et réduire le risque d'erreurs de production, car les angles vifs peuvent entraver le processus de moulage. Le seul endroit sur un moule où les filets ne peuvent pas être ajoutés est la ligne de séparation.

    Patrons

    Les bossages de boutons moulés sous pression sont utilisés dans la conception de moules comme points de montage ou entretoises. Les fabricants agrandissent fréquemment un trou dans la structure interne du bossage pour garantir une épaisseur de paroi uniforme dans un produit moulé. Les bosses profondes sont notoirement difficiles à remplir pour le métal; ainsi, le filetage et les nervures peuvent être nécessaires pour résoudre le problème.

    Trous et fenêtres

    La capacité d'un moule moulé sous pression à éjecter facilement un moulage fini et à permettre le développement d'ébauches importantes est directement affectée par l'inclusion de trous ou de fenêtres. Des fonctionnalités supplémentaires telles que des débordements, des contournements et des alimentations croisées peuvent être nécessaires pour éviter une coulée indésirable à l'intérieur des trous ou un flux de matériau inadéquat autour des trous.

    Côtes

    Les nervures moulées sous pression peuvent être utilisées pour améliorer la résistance du matériau dans les produits n'ayant pas l'épaisseur de paroi requise pour certaines applications. Le placement sélectif des nervures peut réduire le risque de fissuration sous contrainte et d'épaisseur non uniforme. Il est également bénéfique pour réduire le poids du produit et améliorer les capacités de remplissage.

    Symboles

    Les conceptions de moules de moulage sous pression incluent toujours les noms de marque ou les logos de produits du fabricant. Certains moulages ont une date pour distinguer un lot de moulage d'un autre.

    Bien qu'ils n'ajoutent pas de complexité au processus de conception, les symboles peuvent augmenter les coûts de production. Un symbole en retrait nécessitera moins de métal qu'un logo en relief, qui nécessitera un métal différent pour chaque produit fabriqué.

    Épaisseur du mur

    Les pièces moulées sous pression ont une paroi mince et il n'existe ni épaisseur de paroi maximale ni minimale. L'épaisseur de paroi doit être maintenue de manière constante sur toute la portion. Lors du remplissage, l'uniformité fournira un écoulement régulier du métal et diminuera la déformation provoquée par le refroidissement et le retrait.

    L'objectif principal est d'empêcher les fermetures à froid en remplissant le moule de coulée sous pression avant la solidification.

    Système de refroidissement

    Le système de refroidissement d'un moule de coulée sous pression est distinct de celui d'un moule d'injection plastique, qui ne doit pas avoir une forme en "o" car sa température dépassera 200 degrés, et il doit devenir plus chaud avant que la coulée puisse avoir lieu. La qualité des composants de coulée et le temps de cycle sont optimaux avec le système de refroidissement conforme.

    Conclusion

    Le moule moulé sous pression est un élément important dans la fabrication de différentes pièces. Il existe de nombreux modèles de moules pour différentes pièces. Le processus de conception d'un moule doit tenir compte de la précision et des dimensions des pièces prévues.

    Il peut être préférable de fabriquer un moule moulé sous pression en utilisant la méthode de la chambre froide pour éviter le rétrécissement. Néanmoins, les moules sont cruciaux dans la production en série de pièces identiques.

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