Moulage sous pression de l'aluminium

Le moulage sous pression de l'aluminium consiste à injecter de l'alliage d'aluminium liquide dans un moule en acier, sous haute pression, en un temps très court, généralement de l'ordre de la fraction de seconde. Le métal se solidifie sous pression, ce qui permet à la pièce de reproduire fidèlement le moule : parois minces, cotes précises et surface lisse.

Fonctionnement d'une machine à chambre froide

L'aluminium est moulé sous pression sur des machines à chambre froide. La chambre de pressage n'est pas plongée dans le métal liquide : la charge d'alliage y est transférée depuis un four placé à côté de la machine, puis le piston l'injecte dans le moule. Les machines à chambre chaude ne conviennent qu'aux alliages à plus basse température de fusion, par exemple le zinc, car l'aluminium liquide détruirait les éléments immergés.

Phases d'injection

1. Dosage – la quantité d'alliage mesurée est transférée dans la chambre de pressage.
2. Phase lente – le piston pousse lentement le métal vers la carotte, afin de ne pas y emprisonner d'air.
3. Phase rapide – le métal remplit l'empreinte du moule en quelques dizaines de millisecondes, à une vitesse dans la section de la carotte de l'ordre de plusieurs dizaines de mètres par seconde.
4. Compactage – une fois le moule rempli, la pression du métal monte à plusieurs centaines de bars ; le compactage réduit la porosité de retrait pendant la solidification.
5. Ouverture du moule et extraction de la pièce – les éjecteurs retirent la pièce, et le moule est pulvérisé avec un agent de démoulage avant le cycle suivant.

Ce sont des valeurs indicatives : les paramètres réels sont définis pour chaque pièce et chaque machine.

Ce qui détermine la qualité d'une pièce moulée sous pression

• Température du moule – le moule est préchauffé avant la mise en service et maintenu à la température requise à l'aide de dispositifs de chauffage-refroidissement et de canaux de refroidissement. Un moule trop froid provoque des défauts de remplissage, un moule trop chaud entraîne le collage de l'alliage.
• Système de coulée et évents – ils sont conçus avec le moule, souvent avec une simulation de remplissage, afin que le métal s'écoule uniformément et que l'air ait où s'échapper.
• Alliage – pour le moulage sous pression, on utilise surtout des alliages au silicium et au cuivre : EN AC-46200, EN AC-46500 et l'alliage quasi-eutectique EN AC-47100.
• Vide – lors du moulage assisté par le vide, l'air est aspiré de l'empreinte avant l'injection, ce qui réduit la porosité de la pièce.

Limites du moulage sous pression

Le moulage sous pression nécessite un outillage coûteux, si bien que le procédé n'est rentable que pour les grandes séries. La pièce peut contenir de fines porosités gazeuses ; c'est pourquoi les pièces moulées sous pression classiques ne sont généralement ni traitées thermiquement en solution ni soudées, car le gaz formerait des cloques sous l'effet de la chaleur. Lorsqu'une résistance plus élevée est nécessaire, on applique un simple vieillissement (état T5) ou une autre technologie, par exemple moulage en coquille.

Moulage sous pression de l'aluminium dans notre fonderie de Poznań

Nous concevons les moules sous pression en CAO/FAO avec simulation de remplissage et les usinons sur nos propres machines CNC. Les pièces sont coulées sur une ligne automatisée, et les tolérances dimensionnelles atteignent souvent ±0,1 mm. Nous décrivons l'organisation de la production sur la page fonderie sous pression, et l'ensemble de nos prestations – dans l'offre moulage sous pression.

Voir aussi : moulage sous pression – principe de fonctionnement de ce procédé, pièces moulées sous pression en aluminium – applications i alliages de fonderie d'aluminium.