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Le moulage sous pression, également connu sous le nom de fonderie sous pression, est une méthode de moulage de précision dans laquelle un métal en fusion ou semi-fondu est rapidement injecté dans la cavité d'un moule métallique précis sous haute pression, puis refroidi et formé rapidement sous pression afin d'obtenir une pièce moulée. Le cœur du moulage sous pression réside dans la « haute pression » et la « grande vitesse ». Il utilise une machine à mouler sous pression précise et un moule métallique permanent (moule d'injection), et force l'injection du métal en fusion dans la cavité du moule au moyen d'un piston.
(1)Préparation et pulvérisation du moule
① Moule : Fabriqué en acier outil à haute résistance (tel que l'acier H13), il se compose généralement d'un moule mobile et d'un moule fixe, avec des cavités précises usinées à l'intérieur. Le moule est équipé de canaux de circulation d'eau de refroidissement en son sein pour en contrôler la température.
② Fermeture du moule : Les moules mobile et fixe nettoyés sont fermement refermés sur la machine à mouler sous pression, et la machine applique une force de serrage énorme afin d'empêcher les moules de s'ouvrir sous l'effet de la pression élevée durant l'injection.
③ Pulvérisation : Pulvériser l'agent de démoulage (principalement composé d'huile de silicone ou de cire à base aqueuse) dans la cavité. Cela permet un démoulage facile de la pièce après refroidissement et réduit temporairement la température de surface du moule.
(2)Coulée et injection
Il s'agit de l'étape clé qui distingue le moulage sous pression des autres procédés.
① Coulée : Un métal en fusion précisément dosé (généralement des alliages à bas point de fusion tels que les alliages d'aluminium, de zinc et de magnésium) est prélevé depuis le four de maintien et versé dans la chambre de pression (barillet) de la machine de moulage sous pression.
② Injection : Le piston d'injection de la machine de moulage sous pression avance en deux étapes :
a. Je suis désolé. Phase lente : Avancer lentement, en poussant le métal en fusion vers la porte intérieure située à l'extrémité avant de la chambre de pression afin d'évacuer l'air.
b. Je suis désolé. Phase haute vitesse et haute pression : Le métal en fusion est instantanément rempli dans toute la cavité du moule à une vitesse extrêmement élevée (généralement de 30 à 100 mètres par seconde) et sous une pression considérable (allant de dizaines à des centaines de mégapascals). Cette étape est essentielle pour garantir un contour net et une surface lisse de la pièce moulée.
(3)Maintien de la pression et refroidissement
Une fois que le métal en fusion a rempli la cavité, le poinçon continue d'appliquer une certaine pression (pression de maintien), forçant le métal en fusion à se solidifier sous pression afin de compenser le retrait et assurer une densité interne de la pièce moulée ainsi qu'un contour bien défini.
Le système de refroidissement intégré au moule permet à la pièce moulée de se solidifier et de prendre forme rapidement, avec un temps de refroidissement très court, généralement seulement quelques secondes à quelques dizaines de secondes.
(4)Ouverture du moule et éjection
Lorsque la machine de moulage sous pression ouvre le moule, la partie mobile du moule se retire.
Le mécanisme d'éjection (broche d'éjection) intégré au moule est activé pour expulser la pièce formée de la cavité du moule.
(5)Traitement ultérieur
① Retirer le système de canaux de coulée : Les pièces moulées sous pression présenteront des points d'injection, des fentes de débordement et des bavures. Ces parties sont généralement éliminées par estampage sur un outil de découpe dédié.
② (Facultatif) Traitement ultérieur : Des opérations complémentaires telles que le perçage, le taraudage, le sablage, la galvanoplastie, la pulvérisation ou d'autres traitements peuvent être nécessaires.
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Avantage : |
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Une efficacité de production extrêmement élevée |
Le cycle est extrêmement court, allant de quelques dizaines de secondes à plusieurs minutes, ce qui le rend très adapté à la production de grande série et à haut volume. |
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Une excellente précision dimensionnelle et qualité de surface |
Les pièces moulées présentent des tolérances dimensionnelles faibles et une finition de surface élevée (Ra 1,6-3,2 μm), et peuvent généralement être utilisées directement sans usinage mécanique important.
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Haute résistance |
En raison d'un refroidissement rapide sous haute pression, les pièces moulées ont des grains fins et leurs propriétés mécaniques (comme la résistance à la traction) sont supérieures à celles des pièces obtenues par moulage gravitaire. |
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Il permet de produire des pièces à parois minces et de structure complexe |
La haute pression permet au métal en fusion de remplir des motifs extrêmement fins, autorisant la réalisation de pièces à parois très minces (jusqu'à 0,5 mm pour un alliage de zinc et 0,8 mm pour un alliage d'aluminium) et à structures complexes. |
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Une excellente reproductibilité |
Les milliers de pièces coulées produites par un seul moule présentent un haut degré de cohérence et d'interchangeabilité. |
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La fusion avec insertion peut être réalisée |
Avant la coulée sous pression, des pièces fabriquées dans d'autres matériaux (tels que des aimants, des bagues et des vis) peuvent être placées dans le moule et intégrées à l'intérieur de la pièce moulée. |
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Inconvénient : |
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Le coût du matériel et des moules est élevé |
Le coût de fabrication des machines de coulée sous pression et des moules métalliques est extrêmement élevé, ce qui les rend uniquement adaptés à la production de masse afin de répartir les coûts. |
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Les types d'alliages sont limités |
Elle est principalement utilisée pour les alliages non ferreux à bas point de fusion, tels que les alliages d'aluminium, de zinc, de magnésium et de cuivre. Étant donné que le moule est en acier, il est pratiquement impossible de réaliser une coulée sous pression avec des fontes ou aciers à haut point de fusion. |
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Elle est sujette à la formation de porosités internes |
Lors du remplissage à grande vitesse, l'air a tendance à être piégé dans le métal en fusion, ce qui provoque de minuscules pores à l'intérieur de la pièce moulée. Ces pores ne sont généralement pas traitables thermiquement et ne conviennent pas au soudage ; sinon, ils formeraient des bulles dues à l'expansion des gaz. |
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Limite de poids des pièces
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En raison des limitations de la force de serrage des équipements et de la taille des moules, les pièces moulées sous pression ne conviennent généralement pas à la fabrication de pièces particulièrement grandes (bien que les grandes machines de moulage sous pression puissent déjà produire des composants importants comme des pièces structurelles automobiles). |
Il se divise principalement en deux types selon la différence de la chambre de pression :
(1)Fonderie sous pression à chambre chaude
① Principe : Le mécanisme d'injection (chambre de pression et piston) est directement immergé dans le métal en fusion contenu dans le creuset isolé.
② Avantages : Efficacité de production extrêmement élevée, cycle rapide, faible perte de métal et longue durée de vie.
③ Inconvénient : La chambre de pression et le piston sont constamment immergés dans le métal en fusion, ce qui les rend sujets à la corrosion.
④ Application : Utilisé principalement dans les alliages à bas point de fusion, tels que les alliages de zinc, d'étain et de plomb.
(2)La fonderie sous pression à chambre froide
① Principe : La chambre de pression et le four de maintien sont séparés. À chaque injection, une certaine quantité de métal en fusion est prélevée avec une louche et introduite dans la chambre de pression, puis injectée.
② Avantages : La durée de vie de la chambre de pression et du piston est relativement longue, et des alliages à point de fusion plus élevé peuvent être moulés sous pression.
③ Application : La méthode la plus couramment utilisée, principalement appliquée aux alliages d'aluminium, de magnésium et de cuivre.
Les pièces moulées sous pression sont omniprésentes, notamment dans les industries ayant des exigences élevées en matière de légèreté, de précision et de production de masse :
Industrie automobile : bloc moteur, boîtier de transmission, boîtier d'embrayage, cadre de volant, moyeu de roue.
produits 3C (informatique, télécommunications, électronique grand public) : carcasses d'ordinateurs portables, châssis/carcasses de téléphones mobiles, corps d'appareils photo.
Industrie des appareils électroménagers : contrepoids de machines à laver, composants de réfrigérateurs, carcasses d'aspirateurs, couvercles de bout de moteur.
Outils de quincaillerie : carcasses d'outils électriques (tels que perceuses électriques), composants d'outils de jardinage.
Biens de consommation courante : tirettes de fermeture éclair, poignées de porte, modèles de jouets.
A: Oui, nous sommes une usine située à Guangdong, en Chine.
A:
L'usinage prend 3 à 7 jours pour un échantillon, 15 à 20 jours pour une série selon la quantité ;
Le moulage prend 25 jours pour un échantillon, 15 à 20 jours pour une commande en gros.
A: Oui, nous pouvons le faire, il faut payer les frais d'échantillon, mais ceux-ci sont remboursables lors d'une commande en gros.
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A: Oui, nous pouvons intégrer des logos et des designs d'emballage personnalisés en fonction des quantités commandées. Veuillez discuter de vos besoins spécifiques avec notre équipe commerciale.
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