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Solidification - procédés et simulation du moulage 1 Mise en forme des métaux -

Solidification - procédés et simulation du moulage 1 Mise en forme des métaux - Master MAM - A. Ikhlef Procédés de moulage LE CONTRÔLE DU MOULAGE CONCEPTION DU MOULE OBJECTIF DU FONDEUR - - Moins de Moins de d dé éfauts fauts - - Structure de solidification Structure de solidification correcte correcte - - Trac Tracé é correct de la pi correct de la piè èce ce - - Choix du proc Choix du procé éd dé é de fonderie adapt de fonderie adapté é à à la pi la piè èce ce - - Conception et Contrôle des Conception et Contrôle des syst systè èmes de coul mes de coulé ée et d e et d’ ’alimentation alimentation LES MOYENS Une pièce saine Solidification - procédés et simulation du moulage 2 Mise en forme des métaux - Master MAM - A. Ikhlef Procédés de moulage - Doit Faciliter le remplissage et l’alimentation de l’empreinte - Doit limiter les criques par des raccordements de sections convenables LE TRAC LE TRACÉ É DES PI DES PIÈ ÈCES CES - Doit réduire les tensions internes : Rendre épaisseurs constantes Supprimer les causes de la gêne au retrait - Doit déplacer le point chaud du moulage vers la masselotte Surépaisseur Évidemment Massivité Contraintes résiduelles ●Réduction de la massivité ●Nervures permettant la déformation LE CONTRÔLE DU MOULAGE Solidification - procédés et simulation du moulage 3 Mise en forme des métaux - Master MAM - A. Ikhlef Procédés de moulage -L’ENTONNOIR OU LE BASSIN DE COULÉE reçoit directement le métal fondu -LA DESCENTE est un conduit vertical qui dirige le métal vers le bassin de décantation ou directement vers les canaux -LE BASSIN DE DÉCANTATION joue un rôle important pour éviter les turbulences et retenir les crasses - LE CANAL principal distribue le métal vers les attaques de coulée -LES ATTAQUES DE COULÉE sont les canaux qui débouchent sur l’empreinte -LES ÉVENTS sont des conduits de faible section qui évacuent l’air de l’empreinte - LES FILTRES Moulage avec noyaux LE SYST LE SYSTÈ ÈME DE COUL ME DE COULÉ ÉE E LE CONTRÔLE DU MOULAGE DESCRIPTION Solidification - procédés et simulation du moulage 4 Mise en forme des métaux - Master MAM - A. Ikhlef Procédés de moulage Moulage avec noyaux LE SYST LE SYSTÈ ÈME DE COUL ME DE COULÉ ÉE E - la rapidité du remplissage - l’absence de turbulence du métal liquide pour éviter : l’érosion du moule et le piégeage des gaz dans le métal. Le fonctionnement correct d’un système de coulée impose de contrôler - la vitesse de coulée - la taille, le nombre et l’emplacement des différents canaux - la taille et la forme de l’entonnoir et du bassin de coulée - la température et la fluidité du métal. Importance du choix du type de coulée : en chute ou en source Les qualit Les qualité és d s d’ ’un syst un systè ème de coul me de coulé ée e LE CONTRÔLE DU MOULAGE Solidification - procédés et simulation du moulage 5 Mise en forme des métaux - Master MAM - A. Ikhlef Procédés de moulage LES DEUX TYPES DE COUL LES DEUX TYPES DE COULÉ ÉE E LA COUL LA COULÉ ÉE EN CHUTE E EN CHUTE Refroidissement dans l ’ordre 1. Base 2. Parois latérales 3. Le métal liquide Avantages : Profil de température idéal donc solidification orientée de bas en haut (pas de retassure) Inconvénient: Chute verticale d’où Érosion du moule et piégeage des gaz Remèdes : Réduction de la vitesse d ’écoulement (sections, filtres) Température 3 2 2 1 LE CONTRÔLE DU MOULAGE Remèdes, Améliorations : Réduction de la vitesse d ’écoulement (sections, filtres) Solidification - procédés et simulation du moulage 6 Mise en forme des métaux - Master MAM - A. Ikhlef Procédés de moulage LES DEUX TYPES DE COUL LES DEUX TYPES DE COULÉ ÉE E LA COUL LA COULÉ ÉE EN SOURCE E EN SOURCE Refroidissement par la partie supérieure Base réchauffée par le métal Avantages : Réduction des turbulences et de l ’érosion du moule Inconvénients : Profil de température défavorable Points chauds dans le bas du moulage Retassure Remèdes : Bras de réchauffage Masselotte Température Système avec bras de réchauffage Coulée en source avec masselotte adéquate masselotte LE CONTRÔLE DU MOULAGE solidification Solidification - procédés et simulation du moulage 7 Mise en forme des métaux - Master MAM - A. Ikhlef Procédés de moulage - Conductibilité thermique - Perméabilité - Température initiale du moule - Chaleur spécifique - Réactivité avec l’alliage - État de surface LES FACTEURS DE LA QUALIT LES FACTEURS DE LA QUALITÉ É LE REMPLISSAGE Facteurs liés au système de coulée - Hauteur du jet de coulée - Scories et crasses - Débit - Longueur des canaux - Tracé de la descente de coulée - Turbulences - Tracé des canaux - Sections des canaux - Malvenue Facteurs liés au moule Facteurs liés à l’alliage lui-même - La coulabilité - La température de début de solidification Solidification - procédés et simulation du moulage 8 Mise en forme des métaux - Master MAM - A. Ikhlef Procédés de moulage Facteurs liés à l’alliage lui-même: 1°- La coulabilité : Aptitude d’un alliage à remplir complètement une empreinte. Caractéristique complexe qui dépend de : la température, de l’intervalle de solidification, taux d’inclusions, capacité calorifique, viscosité. 2°- La température de début de solidification (TS): détermine la température de coulée (TC). TC = TS + ∆TP avec ∆TP perte de température dans le système de coulée TC doit être la plus faible possible car une surchauffe favorise le développement des défauts tels que la porosité, la retassure, l’oxydation, et le grossissement du grain de solidification. Facteurs liés à l’alliage lui-même Facteurs liés au moule Facteurs liés au système de coulée : QUALITÉ TS TC ∆TP Température LES FACTEURS DE LA QUALIT LES FACTEURS DE LA QUALITÉ É LE REMPLISSAGE Solidification - procédés et simulation du moulage 9 Mise en forme des métaux - Master MAM - A. Ikhlef Procédés de moulage Facteurs liés à l’alliage lui-même Facteurs liés au moule Facteurs liés au système de coulée : Facteurs liés au moule 1°- La conductibilité thermique : Transmission de la chaleur, pertes de chaleur - Choix du matériau (sable étuvé, sable vert, moule métallique), - Mise en place de systèmes de réchauffage, (poteyage des moules métalliques) 2° - Perméabilité : aptitude à laisser les gaz quitter l’empreinte ( gaz piégés dans le moule= gêne du remplissage) 3° - Température initiale, - Chaleur spécifique, - État de surface (rugosité de la pièce) - Réactivité avec l’alliage (formation de gaz) QUALITÉ LES FACTEURS DE LA QUALIT LES FACTEURS DE LA QUALITÉ É LE REMPLISSAGE Solidification - procédés et simulation du moulage 10 Mise en forme des métaux - Master MAM - A. Ikhlef Procédés de moulage Facteurs liés au système de coulée Hauteur du jet de coulée : elle permet d’augmenter la hauteur métallo statique qui s’exerce sur le métal Scories et crasses : affectent la coulabilité. Rétention possible (bassins de coulée et de décantation) Débit : favorise l’écoulement. Pour augmenter le débit, on peut agir sur la section des canaux et le nombre d’attaques. Longueur des canaux : la plus courte possible pour réduire la durée d’écoulement du liquide. Bassin de coulée Crasses Entonnoir h LES FACTEURS DE LA QUALIT LES FACTEURS DE LA QUALITÉ É LE REMPLISSAGE Solidification - procédés et simulation du moulage 11 Mise en forme des métaux - Master MAM - A. Ikhlef Procédés de moulage Facteurs liés au système de coulée Tracé de la descente de coulée Éviter la descente droite, les angles vifs ou les changements brutaux de section sources de turbulences Descente droite et angles vifs Turbulences et aspiration des gaz Aspiration des gaz Éviter les angles vifs ou les changements brutaux de section sources de turbulences Dépression Aspiration et entraînement de l’air Tracé amélioré Tracé des canaux Turbulences Mise en place de bassin de coulée pour absorber l ’énergie cinétique du fluide et évasement pour permettre son écoulement sans turbulence LES FACTEURS DE LA QUALIT LES FACTEURS DE LA QUALITÉ É LE REMPLISSAGE Solidification - procédés et simulation du moulage 12 Mise en forme des métaux - Master MAM - A. Ikhlef Procédés de moulage L’échelonnement des sections se fait par rapport à la section de descente Un canal dégressif (Sd>Sc>Sa) permet d ’atteindre les attaques les plus éloignées mais provoque turbulences, érosion du moule et entraînement de gaz. Défaut de remplissage Causes : manque de perméabilité du moule, pertes thermiques, pression et ou débit insuffisants Sd Sc Sa Sections des canaux : Facteurs liés au système de coulée Malvenue : Sections des conduits Descente (section Sd) Attaques (section Sa) Canaux (section Sc) LES FACTEURS DE LA QUALIT LES FACTEURS DE LA QUALITÉ É LE REMPLISSAGE Solidification - procédés et simulation du moulage 13 Mise en forme des métaux - Master MAM - A. Ikhlef Procédés de moulage V est la vitesse du fluide ρ la masse volumique D le diamètre de la canalisation μ uploads/Management/ fonderie-d6-controle-du-moulage-pdf.pdf