Le moulage sous pression est un type de moulage de métal qui utilise le processus consistant à forcer le métal en fusion dans deux matrices en acier qui composent une pièce moulée. Le moulage sous pression est généralement utilisé dans un environnement de production à grand volume et est connu pour produire un produit cohérent et de haute qualité. L'équipement utilisé pour le processus de moulage sous pression a généralement un coût initial plus élevé que celui des processus utilisant des moules en sable. Cependant, le coût quotidien de fabrication par moulage sous pression a tendance à se situer dans la partie inférieure, ce qui produit un coût par article inférieur.
Avantages du moulage sous pression
Précision et géométrie complexe
En utilisant le processus de moulage sous haute pression, vous pouvez créer des composants de précision avec des géométries complexes qui sont essentielles pour une variété d'applications, telles que des boîtiers électroniques, des boîtes de vitesses, des pompes, des vannes, des connecteurs, des supports, etc.
Rentabilité
Le moulage sous pression offre des avantages de coût significatifs aux industries des machines agricoles, de construction et minières, en particulier par rapport aux procédés alternatifs tels que le moulage par injection plastique, les pièces soudées ou le moulage en sable. Le moulage sous pression permet la production de pièces en grand volume à un coût unitaire relativement faible.
Résistance et durabilité
Les machines et équipements agricoles, de construction et miniers sont soumis à des conditions de fonctionnement difficiles et à de lourdes charges de travail. CWM utilise des alliages durables tels que l'aluminium, le magnésium ou le zinc, qui offrent une résistance et une longévité exceptionnelles. Ces alliages offrent une résistance élevée à la corrosion, aux intempéries et à l'usure, garantissant que les composants résistent aux environnements exigeants et continuent de fonctionner de manière fiable.
Conception légère
L’efficacité et la mobilité sont cruciales dans l’agriculture moderne. Le moulage sous pression permet la production de composants légers sans compromettre la résistance. La légèreté des pièces moulées sous pression contribue à réduire le poids total de l’équipement, ce qui conduit à un meilleur rendement énergétique et à une réduction du compactage du sol.
Considérations environnementales
Les pratiques agricoles durables gagnent en importance dans le monde entier. Le moulage sous pression s'aligne sur ces pratiques car il favorise la durabilité environnementale. Étant donné que les pièces moulées sous pression sont produites à partir d’alliages 100 % recyclables, elles contribuent à des pratiques agricoles, de construction et minières plus respectueuses de l’environnement.
Pourquoi nous choisir
Notre usine
Shenzhen Innolead Intelligent Co., Ltd est une entreprise locale située à Shenzhen, en Chine. Innolead se spécialise dans l'externalisation efficace de la fabrication de produits métalliques et électroniques pour des entreprises du monde entier, garantie par le certificat standard ISO 9001 : 2015. En établissant une gestion fiable de la chaîne d'approvisionnement à l'étranger, Innolead offre à ses clients les produits les plus rapides, les moins chers et de la meilleure qualité.
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Capacité de R&D
Innolead s'appuie sur une solide équipe R&D, composée de professionnels créatifs et motivés. Notre département R&D expérimenté propose de nouvelles conceptions de produits en manipulant les fonctions scientifiques et de recherche pour mieux servir nos clients et promouvoir nos produits.
Services
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Considérations de conception dans le moulage sous pression
Brouillon
Un angle de dépouille est une pente intégrée dans les directions verticales du moule pour faciliter l'éjection des pièces. Cependant, l'angle dépend du matériau de coulée, de l'état de surface, de l'épaisseur de la paroi et de la complexité géométrique.
Éviter l'angle de dépouille lors de la conception du moule entraînera le fait que la pièce collera/traînera sur le moule lors de l'éjection. Par conséquent, cela peut endommager la pièce et/ou le moule. L'intégration d'un angle de dépouille plus grand augmentera l'utilisation de matériaux et les coûts de fabrication.
Généralement, un angle de dépouille de 10 à 20 améliorera l'éjection de la pièce. Pour le moulage sous pression d'aluminium typique, l'angle de dépouille recommandé est de 20 par côté pour s'adapter à l'abrasivité du matériau. Le zinc, quant à lui, a un taux de retrait de 0,7 %, que vous pouvez intégrer dans la conception de l'outil.
Rayons de congé
Les rayons de congé sont importants dans la conception de pièces où vous ne pouvez pas éviter les angles vifs. Ils réduisent les concentrations de contraintes dans les angles vifs, en les répartissant uniformément dans toute la pièce. Les rayons de congé dépendent de la géométrie de la pièce, du matériau de coulée et des exigences fonctionnelles.
Un rayon de congé minimum de {{0}},4 mm est recommandé mais est limité à 0,8 mm. Un grand rayon de congé réduira les contraintes mais augmentera l'utilisation de matériaux et les coûts d'usinage. D’un autre côté, un rayon de congé plus petit peut ne pas fournir un soulagement suffisant des contraintes.
Ligne de séparation
La ligne de séparation est la ligne où les deux moitiés du moule se rencontrent. Assurez-vous que la ligne de séparation est droite. De plus, il doit être localisé et orienté pour minimiser sa visibilité et ne pas affecter la fonctionnalité de la pièce. Des facteurs tels que la géométrie de la pièce, les contre-dépouilles, la dépouille et le seuil peuvent influencer le placement de la ligne de joint.
Patrons
Les bossages sont une fonctionnalité ajoutée à un moulage sous pression qui sert de points de montage. Ils doivent avoir une épaisseur de paroi universelle pour une résistance maximale. Lors du choix d'un bossage, tenez compte de son diamètre, de sa hauteur et de l'épaisseur de sa paroi. Un bossage surdimensionné ou sous-dimensionné peut entraîner des problèmes d’assemblage, une déformation des pièces ou une résistance réduite des pièces.
Côtes
Les nervures sont des éléments fins et surélevés qui augmentent la résistance d'une pièce sans augmenter son poids ou l'utilisation de matériaux, minimisent la déflexion de la pièce et améliorent la stabilité dimensionnelle. Tenez compte de la taille, de la forme, de l'épaisseur, du rapport hauteur/largeur et de l'espacement de la pièce lors du choix d'une nervure. L’utilisation de nervures trop épaisses ou trop fines peut entraîner des marques d’affaissement ou une déformation.
Trous et fenêtres
Des trous et des fenêtres correctement conçus servent de ventilation, de drainage ou d'intégration de composants. Les concepteurs doivent prendre en compte le diamètre, la profondeur et l'emplacement du trou lors de l'incorporation pour éviter les défauts des pièces ou les problèmes fonctionnels.
Quels matériaux sont utilisés dans le moulage sous pression
Magnésium
Les alliages de magnésium sont largement utilisés pour la fabrication de pièces légères et à haute résistance. Il existe des limites dans le traitement, mais les alliages de magnésium peuvent obtenir des sections parmi les plus fines lors du moulage sous pression, en raison de la très faible viscosité de la masse fondue.
Zinc
Le zinc est très largement moulé sous pression pour de nombreuses applications à faible résistance. Le zinc et les alliages commerciaux dont il est un constituant majeur sont peu coûteux, faciles à couler et suffisamment solides pour de nombreux composants tels que les boîtiers, les jouets, etc.
Cuivre
Le cuivre n’est pas largement utilisé dans le moulage sous pression, car il a tendance à se fissurer. Cela nécessite une température de fusion élevée, créant un choc thermique accru dans l’outillage. Lorsqu’il est moulé sous pression, il nécessite une manipulation minutieuse et un processus à haute pression. Pour plus d’informations, consultez notre guide sur le cuivre.
Étain
L'étain est un alliage tendre, principalement de l'étain, avec de l'antimoine et des traces de cuivre et de bismuth. Il est utilisé uniquement pour des objets décoratifs et peut être facilement moulé sous pression dans des équipements basse pression.
Aluminium
Les alliages d’aluminium sont de loin les matériaux les plus importants dans la production de pièces moulées sous pression en volume. Ils répondent mieux à une chambre chaude et à une haute pression (ou plus récemment au moulage sous vide) et fournissent des pièces de résistance modérée à élevée et de haute précision. Les alliages d’aluminium restent également d’une utilité cruciale dans les processus de faible technologie.
Plomb
Le ROHS a entraîné une réduction significative de l'utilisation de pièces en plomb. Ils restent cependant d’une importance cruciale dans la fabrication de pièces de batteries automobiles (ICE), en particulier les bornes. De nombreux développements dans le domaine du moulage sous pression au plomb ont amélioré l'automatisation globale et la vitesse des processus, des développements qui se sont répercutés sur d'autres matériaux.
Alliages à base d'étain
Les alliages à base d'étain imposent une très faible usure et contrainte aux outils en raison de leur faible viscosité et de leur faible point de fusion. Bien que les alliages à haute teneur en étain (autres que l'étain) soient rarement utilisés aujourd'hui, le besoin s'en fait sentir et des spécialistes existent pour y répondre.
Étapes impliquées dans l’opération de moulage sous pression
Créer un moule
Tout d’abord, un logiciel de conception assistée par ordinateur (CAO) est utilisé pour concevoir le moule. Ce logiciel permet la création d'un modèle tridimensionnel (3D) du moule. Une fois la conception finalisée, le moule proprement dit peut être créé. Il s'agit d'usiner le moule à partir d'un bloc métallique à l'aide d'une machine CNC. Après la découpe, le moule nécessite généralement un processus de traitement thermique pour durcir le moule.
Serrage
Le serrage est la première étape du moulage sous pression. Pour garantir une injection et une élimination efficaces du produit solidifié, il est important de lubrifier et de nettoyer au préalable la filière afin d'éliminer toutes les impuretés. Une fois qu'elle est propre et lubrifiée, appliquez une forte pression pour serrer et fermer la matrice.
Fonderie
Pour l'injection de métal fondu, celui-ci doit être versé dans la chambre de tir. Cette étape varie en fonction du procédé utilisé. Par exemple, dans le moulage sous pression en chambre froide et le moulage sous pression en chambre chaude. Il est crucial de noter qu’une haute pression produite par un système hydraulique est nécessaire pour cette étape.
Refroidissement
Une fois la pièce moulée prise, elle doit être refroidie et retirée du moule. Cette étape est essentielle pour maintenir l’intégrité structurelle de la pièce moulée. Les fabricants emploient généralement un refroidissement forcé ou naturel au cours de cette étape du moulage sous pression. Cependant, le type de refroidissement utilisé dépend souvent de la taille et de la complexité de la pièce moulée.
Éjection
Après refroidissement, les fabricants utilisent des éjecteurs pour expulser la pièce moulée de la chambre du moule et la retirer du moule. Assurez-vous que le produit final est solide avant de l’éjecter.
Garniture
La dernière étape consiste à éliminer tout excès de métal qui pourrait être présent dans la carotte et le canal du produit fini. La coupe peut être effectuée avec une scie, une meuleuse, une matrice de coupe ou d'autres outils. La beauté du processus est que les pièces retirées peuvent être recyclées et réutilisées. Au cours de ce processus, pour éviter d’endommager le moulage, il faut accorder une grande attention et beaucoup de soin.
Types de moulage sous pression
Coulée sous pression par gravité
Dans le moulage sous pression par gravité, la gravité fait couler le métal en fusion dans la cavité du moule. Le métal fondu ne peut pas adhérer au moule métallique grâce à l'utilisation d'un revêtement en suspension liquide.
Une boîte à moule contient la moitié du bassin de coulée, de la porte, des canaux et de la cavité, tandis que l'autre boîte à moule contient la moitié restante. En ce qui concerne le noyau, la moitié va dans une boîte de moule et l’autre moitié dans l’autre boîte de moule.
Moulage sous pression en aluminium
Une technique de formage des métaux permettant de produire des pièces complexes en aluminium est appelée moulage sous pression d'aluminium. Les lingots d’alliage d’aluminium fondent complètement après avoir été chauffés à des températures extrêmement élevées.
L'aluminium liquide est injecté sous pression dans la cavité du moule en acier. Une fois l’aluminium fondu solidifié, les deux moitiés du moule se séparent pour révéler la pièce en fonte d’aluminium.
Le produit fini en aluminium a une surface lisse et nécessite peu d'usinage. Grâce à l'utilisation de moules en acier, ce type de fonderie est idéal pour la production en série de pièces en aluminium.
Coulée sous pression
Dans le moulage sous pression, le métal en fusion est injecté dans un moule métallique permanent par pression externe. Ce type de casting peut être classé selon les catégories suivantes :
Coulée sous pression en chambre froide
Les alliages tels que les alliages d'aluminium et de zinc qui contiennent une grande quantité d'aluminium, de magnésium et de cuivre ne peuvent pas être utilisés dans les machines à chambre chaude. C'est là qu'intervient cette méthode.
Le processus consiste d’abord à faire fondre le métal dans un four, puis à transférer une quantité précise de métal en fusion vers une machine à chambre froide, qui l’alimente ensuite dans un cylindre d’injection.
Moulage sous pression à chambre chaude
Les machines utilisées pour le moulage sous pression en chambre chaude sont également appelées « machines à col de cygne ». Pour alimenter la filière, la machine utilise un bassin de métal en fusion. Un piston dans l'assemblage se rétracte au début de chaque cycle, permettant au métal en fusion de remplir le « col de cygne » et de commencer le cycle.
Un piston pneumatique ou hydraulique force le métal hors du col de cygne et dans la matrice. Des temps de cycle rapides (environ 15 cycles par minute) et la commodité de fondre le métal à l'intérieur de la machine de coulée sont deux avantages de ce système.
Moulage sous pression vs moulage au sable – Différences clés
Heure de démarrage
Le temps de démarrage de ces processus peut être très différent. Les moules en sable peuvent être réalisés très rapidement si le motif souhaité est déjà disponible. Cependant, la fabrication d'une matrice en acier pour le moulage sous pression prend plus de temps car elle doit être conçue, usinée, testée et fixée à l'équipement, ce qui peut prendre beaucoup de temps.
La configuration et les machines requises pour le moulage sous pression impliquent également des coûts initiaux beaucoup plus élevés que pour le moulage au sable. L’investissement dans des équipements de moulage sous pression n’a généralement de sens que pour des volumes de production plus élevés.
Finition de surface
Une autre différence entre le moulage au sable et le moulage sous pression réside dans la finition de surface des pièces moulées fabriquées à partir de ces méthodes. Le moulage au sable laisse des surfaces rugueuses sur les pièces car le sable compacté imprime sa texture sur le moulage. Des sables spécialisés et d’autres mesures peuvent réduire la rugosité, mais cela entraîne un coût supplémentaire. Les produits moulés sous pression présentent cependant une finition de surface de très haute qualité, due à la fois à la douceur des parois intérieures de la matrice et à la pression utilisée pour remplir la matrice. Notez que des textures conçues peuvent également être ajoutées aux pièces moulées sous pression si vous le souhaitez.
Complexité des pièces
Bien que les deux méthodes puissent créer des formes de pièces complexes, le moulage sous pression est souvent le processus préféré pour ces types de pièces moulées. Grâce à l’injection sous pression de l’aluminium en fusion, le moulage sous pression permet de réaliser des composants aux parois très fines. L'injection sous pression conduit également à une plus grande précision dimensionnelle pour les pièces coulées par rapport au moulage au sable.
Application du moulage sous pression
Construction
En raison de leur résistance et de leur légèreté, les pièces moulées en aluminium sont utilisées pour fabriquer des cadres de fenêtres, des superstructures de toit et des charpentes de bâtiments. Les bâtiments résidentiels et commerciaux, les ponts et les gratte-ciel sont désormais fabriqués avec une variété de pièces moulées sous pression.
Soins de santé
Les pièces moulées sous pression sont utilisées pour fabriquer des dispositifs médicaux complexes tels que des systèmes à ultrasons, des stimulateurs cardiaques, des équipements de dialyse, des robots médicaux, des appareils de surveillance et des boîtes de vitesses pour lits d'hôpitaux.
Énergie
Les secteurs pétroliers et gaziers dépendent des composants moulés sous pression pour produire des canalisations, des machines de forage, des vannes, des régulateurs de débit, des dispositifs de filtration, des turbines, etc. Le secteur des énergies renouvelables utilise une gamme de composants moulés sous pression tels que des pales d'éoliennes et des supports de panneaux solaires.
Électronique
Le rythme rapide de l’innovation dans l’industrie de l’électronique grand public nécessite un approvisionnement constant en pièces de précision flexibles, légères, résistantes à la chaleur et extrêmement durables. L’industrie électronique intègre des composants moulés sous pression dans tous les domaines, des boîtiers de stations de base 5G aux téléphones intelligents, en passant par les drones, les ordinateurs personnels et les appareils électroménagers.
Culinaire
Les pièces moulées en fonte et en acier inoxydable sont omniprésentes dans l'industrie culinaire. Des produits tels que des poêles, des poêles et des fours en acier inoxydable et en fonte sont utilisés à la fois par le consommateur moyen ainsi que par l'industrie de la restauration. Parce qu’il résiste aux bactéries, à la chaleur et aux produits chimiques, l’acier inoxydable moulé de précision est largement utilisé pour la machinerie lourde du secteur de la transformation alimentaire.
Exploitation minière
Les composants métalliques moulés sous pression sont utilisés dans les équipements miniers et de traitement des minéraux tels que les excavatrices, les foreuses, les draglines, les concasseurs et les véhicules lourds spécialisés.
Papier
Les usines de papier s'appuient sur une gamme de machines fabriquées avec des composants moulés sous pression. Ceux-ci incluent les têtes utilisées dans les séchoirs de machines à papier, les poulies, les engrenages et les boîtiers.
Meubles
Les pièces en aluminium moulé sous pression peuvent être fabriquées avec précision à moindre coût à partir de matériaux recyclés, n'ont pas de joints, peuvent être revêtues de poudre et comportent des pièces avec de nombreuses fonctions intégrées. Cela les rend idéaux pour les fabricants de meubles.
Génie Mécanique et Installations
Les processus de fabrication de haute précision ne sont possibles qu’avec l’utilisation de produits industriels moulés sous pression à grande échelle tels que des machines-outils, des convoyeurs, des pompes, des équipements de levage et des compresseurs.
Aérospatial
Comme pour l’industrie automobile, le secteur aérospatial nécessite des composants structurels légers et à haute résistance et des pièces complexes. L'utilisation du magnésium et de l'aluminium moulés sous pression permet aux constructeurs aérospatiaux de construire des avions plus légers et plus économes en carburant.
FAQ
Q : Quels sont les deux types de moulage sous pression ?
Q : Combien de temps dure un moulage sous pression ?
Q : Le moulage sous pression peut-il être réutilisé ?
Q : Le moulage sous pression est-il permanent ?
Q : Quel est le revêtement pour le moulage sous pression ?
Q : Le moulage sous pression est-il cassable ?
Q : Quel acier est utilisé dans le moulage sous pression ?
Q : À quoi sert le moulage sous pression ?
Q : Le plastique moulé sous pression ou le métal ?
Q : Est-ce que le moulage sous pression rouille ?
En tant que l’un des fabricants et fournisseurs de moulage sous pression les plus professionnels en Chine, nous nous distinguons par des produits de qualité et des prix compétitifs. Soyez assuré d'acheter ici du moulage sous pression personnalisé fabriqué en Chine dans notre usine.
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