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La coulée à basse pression est un procédé de coulée uniqueQui presse l’alliage liquide dans la cavité du moule de bas en haut sous pression et se solidifie sous pression pour obtenir des pièces moulées. Cette méthode de coulée améliore non seulement la pureté et la qualité des pièces moulées, mais présente également les avantages d’une efficacité de production élevée et d’une automatisation facile. Cet article présentera le principe de fonctionnement, le déroulement du processus etCaractéristiques de la coulée à basse pressionen détail.

Qu’est-ce que la coulée à basse pression ?

La coulée à basse pression est un processus de formage des métauxqui utilise la pression du gaz comme force motrice pour pousser le métal en fusion à remplir la cavité du moule en douceur et uniformément, et terminer le processus de solidification dans des conditions environnementales contrôlées. Cette technologie est généralement réalisée dans un système de coulée scellée. En régulant avec précision la taille et le temps de pression du gaz, il peut obtenir un contrôle précis de la vitesse de remplissage et du processus de solidification du métal en fusion.

La coulée à basse pression peut non seulement éviter efficacement les défauts tels que les turbulences, l’oxydation et les pores causés par le métal en fusion lors du remplissage du moule, mais également améliorer la densité, les propriétés mécaniques et la qualité de surface des pièces moulées. DoncIl est largement utilisé dans l’aérospatiale, la construction automobile, de l’équipement électrique et des instruments de précision. Il a un large éventail d’applications dans les domaines manufacturiers haut de gamme.

Comment fonctionne la coulée à basse pression ?

LePrincipe de la coulée à basse pressionconsiste à utiliser de l’air comprimé sec ou un gaz inerte introduit dans le creuset scellé pour exercer une certaine pression sur la surface du métal en fusion, de sorte que le métal en fusion soit rempli en douceur avec le moule de bas en haut le long du tube montant. L’ensemble du processus peut être divisé en les étapes suivantes :

1. Fusion des métaux et préparation de moules ou de moules :Tout d’abord, la matière première métallique est fondue à l’état liquide et le moule ou le moule souhaité est préparé.

2. Préparation avant de verser: Y compris l’étanchéité du creuset (assemblage du couvercle d’étanchéité), le raclage des scories dans le tuyau montant (élimination des impuretés), la mesure de la hauteur du niveau de liquide, la réalisation du test d’étanchéité, l’appariement du moule, et la fixation du moule ou du moule, etc.

3. Versement：

• Litres de liquide: Le métal en fusion remonte le long du tube montant sous l’action de la pression du gaz.
• Remplissage: Le métal en fusion passe en douceur à travers la carotte dans la cavité du moule.
• Suralimenter: Maintenir la pression du gaz sur la surface du métal liquide jusqu’à ce que la pièce moulée soit complètement solidifiée.
• Figer: Le métal en fusion cristallise et se solidifie sous pression.
• Relâcher la pression: Relâche la pression du gaz à la surface du liquide afin que le métal en fusion qui ne s’est pas solidifié dans le tuyau montant et la carotte retourne vers le creuset.
• Refroidissement: La coulée est refroidie à température ambiante dans le moule.

4. Libérer: Comprend le démoulage à volonté et l’enlèvement des pièces moulées.

Quelles sont les étapes du processus de coulée à basse pression ?

LeFlux de processus de coulée à basse pressionComprend principalement les étapes suivantes :

1. Fusion des métaux: La matière première métallique est placée dans le creuset pour la fusion, et la température et la composition du métal en fusion répondent aux exigences du processus.

2. Préparation du mouleSelon les exigences de conception de la coulée, le moule requis est préparé et préchauffé, afin d’éviter que le métal en fusion ne refroidisse trop rapidement pendant le processus de remplissage.

3. Préparation pour le versement: Sceller le creuset, éliminer les impuretés du tube montant, s’assurer de l’étanchéité du système et effectuer les inspections et ajustements nécessaires.

4. Processus de coulée：

   • Litres et garnissageSous l’action de la pression du gaz, le métal en fusion monte le long du tube élévateur et remplit en douceur la cavité du moule.
   • Pressurisation et coagulation: Maintenir la pression du gaz sur la surface du métal liquide pour faire cristalliser et solidifier la coulée sous pression.

5. Dépressurisation et refroidissement: Soulage la pression du gaz sur la surface du métal en fusion, permet au métal en fusion non solidifié de refluer vers le creuset, puis permet à la coulée de refroidir naturellement dans le moule.

6. Démoulage et enlèvement des pièces mouléesUne fois la coulée complètement refroidie, ouvrez le moule et retirez la coulée.

Quels sont les avantages et les inconvénients de la coulée à basse pression ?

En tant que procédé de coulée unique,La coulée à basse pression présente une série d’avantages significatifset certaines limitations. Voici une analyse détaillée de l'Avantages et inconvénients de la coulée à basse pression:

Avantages

1. Pièces moulées de haute qualité：

• Remplissage en métal fondu pur :Le laitier flotte généralement à la surface du métal en fusion, tandis que la coulée à basse pression est remplie à travers le tube montant, ce qui empêche le laitier de pénétrer dans la cavité du moule et améliore la pureté de la coulée.
• Bonne formabilité :Le métal en fusion est rempli sous pression et la fluidité est améliorée, ce qui est propice à la formation de pièces moulées aux contours clairs et aux surfaces lisses, particulièrement adaptées au formage de grandes pièces moulées à paroi mince.
• Dense structure:La coulée cristallise et se solidifie sous pression, qui peut être entièrement reconstituée, avec une structure dense et des propriétés mécaniques élevées.

2. Haut rendement de métal en fusion：

En général, il n’y a pas besoin d’une colonne montante, et le métal en fusion non solidifié dans le tube de colonne montante peut être reflux vers le creuset pour être réutilisé, de sorte que le rendement du métal en fusion est considérablement amélioré, généralement jusqu’à plus de 90%.

3. Efficacité de production élevée et degré d’automatisation：

Les conditions de travail sont bonnes, l’équipement est simple, il est facile de réaliser une production mécanisée et automatisée, et l’efficacité de la production est améliorée.

4. Large gamme d’applications：

La coulée à basse pression peut être utilisée pour couler une variété d’alliages, y compris les alliages non ferreux, la fonte et l’acier moulé, entre autres. Il est particulièrement adapté aux alliages non ferreux qui sont faciles à oxyder et peut empêcher efficacement l’oxydation des inclusions de laitier dans le processus de coulée du métal en fusion.

5. Faibles exigences pour les matériaux de moule：

Toutes sortes de matériaux pouvant être utilisés comme moules de coulée, tels que les moules en sable (sable d’argile, sable de silicate de sodium, sable de résine, etc.), les moules à coquille, les moules en métal, les moules en graphite, les moules à coquille de coulée de précision d’investissement, les moules en céramique, etc., peuvent être utilisés commeMatériaux de coulée pour la coulée à basse pression.

Inconvénients

1. Investissement important dans l’équipement：

LeÉquipement de coulée à basse pressionComprend le moteur principal, le système hydraulique, le four de maintien, le dispositif de pressurisation du niveau de liquide, le système de contrôle électrique et le système de refroidissement de coulée, etc., et l’investissement global est important.

2. L’efficacité de la production est relativement faible：

Par rapport au moulage sous pression par gravité etCoulée à haute pression, la coulée à basse pression a une efficacité de production plus faible et un cycle de coulée plus long. Afin de maintenir la solidification directionnelle et la fluidité de la masse fondue, la température du moule est élevée et la vitesse de solidification est lente.

3. Les exigences de gestion sont strictes：

La structure proche de la porte est grossière et les propriétés mécaniques du profil inférieur ne sont pas élevées, ce qui nécessite une gestion complète et stricte, y compris le contrôle des paramètres du processus tels que la température et la pression.

4. Les tubes élévateurs ont une durée de vie limitée：

En cas de contact à long terme avec du métal en fusion, les tubes élévateurs sont sensibles à l’érosion et à la ferraille et doivent être remplacés régulièrement.

Quels métaux sont couramment utilisés dans la coulée à basse pression ?

1. Matériau de coulée

Le matériau de coulée est la substance utilisée pour fabriquer des modèles de coulée, etLa coulée à basse pression peut utiliser une variété de matériaux de couléepour s’adapter aux besoins des différentes pièces moulées. Les matériaux de moule courants comprennent :

• Sable de moulage :Un matériau de coulée couramment utilisé avec une bonne formabilité et perméabilité à l’air, adapté à la fabrication de pièces moulées aux formes complexes.
• Sable de résine :Un mélange de particules de résine et de sable, à haute résistance et dureté, adapté à la fabrication de pièces moulées de haute précision et de haute qualité.
• Métal:tels que le cuivre, le fer, l’aluminium et d’autres matériaux métalliques, peuvent être utilisés pour fabriquer des moulages métalliques, avec une conductivité thermique élevée et une bonne résistance à l’usure.
• Céramique:Avec une dureté élevée et une résistance aux températures élevées, il convient à la fabrication de pièces moulées en alliage à haute température.
• Graphite:Avec une bonne autolubrification et une résistance aux hautes températures, il convient à la fabrication de pièces moulées nécessitant une autolubrification ou une résistance aux hautes températures.
• Gypse:Facile à façonner et à démouler, adapté à la fabrication de pièces moulées de forme petite et complexe.

2. Matériaux du moule

Le matériau du moule est le matériau utilisé pour fabriquer des moules de coulée à basse pression. Le moule de coulée à basse pression doit résister à l’érosion et à la pression du liquide métallique à haute température, de sorte que le choix du matériau du moule est très important. Les matériaux de moule courants comprennent :

• Fonte:Faible coût, facile à traiter, mais facile à déformer, durée de vie relativement courte. Convient à la fabrication de pièces moulées avec de faibles exigences de durée de vie du moule.
• Acier allié :Avec une dureté et une résistance élevées, une bonne résistance à l’usure, adapté à la fabrication de moules de coulée de haute précision et de haute qualité.
• Carentide :Avec une dureté élevée et une résistance élevée à l’usure, adapté à la fabrication de moules nécessitant une force de récurage élevée et une pression élevée.
• Poignée en tungstène :Avec une dureté et une résistance à l’usure extrêmement élevées, mais le coût est élevé, adapté à la fabrication de la durée de vie du moule et aux exigences de résistance à l’usure.
• Alliage d’aluminium :Faible densité, haute résistance, bonne rigidité, bonne conductivité thermique, qualité légère, facile à usiner et à souder, peut convenir à la fabrication de moules de grande et moyenne taille.

Quelles sont les applications typiques de la coulée à basse pression ?

Applications typiques de la coulée à basse pressioncouvrent une variété de domaines tels que l’automobile, l’aérospatiale et les produits de consommation. Voici un résumé détaillé de ces applications :

1. Fabrication automobile :

Dans l’industrie automobile,La coulée à basse pression est largement utilisée pour produire des pièces clés telles que des roues, des pièces de moteur (telles que des blocs-cylindres, des culasses), des pièces de suspension, etc. Ces pièces nécessitent une résistance élevée, une grande précision et une bonne résistance à la corrosion. La technologie de coulée à basse pression peut répondre à ces exigences et améliorer la fiabilité et la durabilité des automobiles.

2. Aérospatiale :

Dans le domaine de l’aérospatiale,La coulée à basse pression est utilisée pour fabriquer des pièces structurelles légères telles que des pales de moteur d’avion, pièces de turbine, etc. Ces pièces doivent résister à l’environnement difficile d’un fonctionnement à haute température, haute pression et à grande vitesse. La technologie de coulée à basse pression peut fournir des matériaux à haute résistance, haute ténacité et résistance à la chaleur pour assurer la sécurité et les performances des véhicules aérospatiaux.

3. Fabrication de biens de consommation :

Dans le domaine des biens de consommation,La coulée à basse pression est utilisée pour produire des produits électriques de haute qualitéet des boîtiers de produits électroniques, des ustensiles de cuisine, des accessoires de mobilier, etc. Ces produits nécessitent une apparence exquise et une bonne durabilité. La technologie de coulée à basse pression peut fournir des matériaux de haute précision, brillants et résistants à la corrosion pour répondre à la demande des consommateurs en matière de qualité de produit.

4. Autres domaines industriels :

La coulée à basse pression est également utilisée dans d’autres domaines industriels, tels que la construction navale, la fabrication de machines lourdes, etc. Dans ces domaines, la technologie de coulée à basse pression permet de produire des formes grandes et complexes et des pièces moulées haute performance pour répondre aux exigences des équipements industriels en matière de haute résistance, de haute précision et de longue durée de vie.

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Foire aux questions

1. Quel est le processus de base de la coulée à basse pression ?

Le processus de base de la coulée à basse pression comprend la fusion du métal et la préparation de moules ou de moules, la préparation avant le coulage (comme l’étanchéité du creuset, l’élimination des scories des tuyaux montants, la mesure de la hauteur du niveau du liquide, etc.), le coulage (y compris les étapes de levage du liquide, de moulage, de pressurisation, de solidification, de décompression et de refroidissement) et le démoulage (y compris le démoulage en vrac et l’enlèvement des pièces moulées).

2. Quels sont les principaux composants des équipements de coulée à basse pression ?

L’équipement de coulée à basse pression est généralement composé du moteur principal, du système hydraulique, du four de maintien, du dispositif de pressurisation au niveau du liquide, du système de commande électrique et du système de refroidissement de la coulée. Parmi eux, il existe deux principaux types de fours de maintien : le four de maintien de type creuset et le four de maintien de piscine en fusion, et il existe différents types de fours de maintien de creuset, tels que les pots en fonte, les pots en acier moulé et les pots composites.

3. Dans quels domaines la coulée à basse pression a-t-elle des applications typiques ?

La coulée à basse pression est largement utilisée dans la construction automobile, l’aérospatiale, la fabrication de biens de consommation et d’autres secteurs industriels. Par exemple, dans l’industrie automobile, la coulée à basse pression est utilisée pour produire des composants clés tels que des roues et des composants de moteur ; Dans le secteur aérospatial, il est utilisé dans la fabrication de composants structurels légers ; Dans la fabrication de biens de consommation, il est utilisé pour produire des boîtiers de haute qualité pour les produits électriques et électroniques, etc.

4. Quels sont les défis ou les limites potentiels de la coulée à basse pression ?

Malgré les nombreux avantages de la coulée à basse pression, il existe des défis ou des limites potentiels. Par exemple, le coût de l’équipement et l’investissement dans le moule sont importants ; Dans la production de pièces moulées en alliage d’aluminium, les creusets et les tubes élévateurs sont en contact avec le métal en fusion pendant une longue période, qui est sensible à l’érosion et à la mise au rebut ; De plus, l’efficacité de la production est relativement faible, en particulier lorsqu’il s’agit de pièces moulées de grande taille ou de forme complexe.

Résumé

En tant que méthode de coulée efficace et de haute qualité,La coulée à basse pression joue un rôle irremplaçabledans le domaine de la fabrication industrielle. Grâce à l’optimisation continue de la technologie et de l’équipement, nous avons des raisons de croire que la coulée à basse pression continuera à mener la tendance de développement de la technologie de formage des métaux à l’avenir et injectera une nouvelle vitalité dans la fabrication industrielle.

Démenti

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