Le moulage sous pression d'aluminium est un procédé de mise en forme des métaux qui consiste à injecter du métal en fusion (par exemple, un alliage d'aluminium) à grande vitesse et sous haute pression dans la cavité d'un moule en acier, où il se solidifie sous pression pour former la pièce moulée. Ce procédé est comparable au moulage par injection de plastique. Les principales caractéristiques du moulage sous pression par rapport aux autres méthodes de fonderie sont la haute pression et la grande vitesse d'injection.
Alliages d'aluminium en fonderie sous pression
Les alliages d'aluminium moulés sont classés en quatre grandes séries selon leurs principaux éléments d'alliage : Al-Si (aluminium-silicium), Al-Cu (aluminium-cuivre), Al-Mg (aluminium-magnésium) et Al-Zn (aluminium-zinc). Les alliages d'aluminium utilisés pour le moulage sous pression appartiennent généralement à la série aluminium-silicium. Les nuances les plus courantes sont ADC12 (A383), ADC10 et A360. Les moules de moulage sous pression doivent être fabriqués en acier à outils, notamment les aciers H13, 8407, 2344, 8418 et SKD61. Le choix du matériau doit tenir compte de la structure de la pièce, des exigences de dissipation thermique, de l'environnement d'utilisation et des procédés de post-traitement.
| Notes | Excellente fluidité, bonne résistance à la corrosion et faible coût | Applications |
| A383 CAN12 | Excellente fluidité, bonne résistance à la corrosion, faible coût | Boîtiers pour appareils électroniques grand public, petites pièces automobiles |
| A380 CAN10 | Haute résistance, excellente stabilité dimensionnelle | Unités de commande électroniques automobiles, boîtiers électromécaniques |
| A360 | Bonne résistance à la corrosion, bonne étanchéité à l'air | Boîtiers de batterie, boîtiers de capteurs |
Les propriétés détaillées des alliages d'aluminium courants mentionnés ci-dessus sont les suivantes.
| Propriétés/Niveaux | A383/ADC12 | A380/ADC10 | A360 |
| Limite d'élasticité, MPa | 230 | 214 | 170 |
| Résistance à la traction, MPa | 305 | 324 | 230 |
| Dureté, HB | 82 | 80 | 65 |
| Densité, g / cm3 | 2.68 | 2.74 | 2.68 |
| Résistance à la fatigue, MPa | 70 | 97 | 70 |
| Point de fusion, ℃ | 570 ~ 640 | 570 ~ 640 | 582 ~ 652 |
Processus de moulage sous pression en aluminium
L'aluminium entier service de moulage sous pression Cela comprend principalement la fabrication des moules, l'injection d'aluminium fondu, l'éjection des pièces et le post-traitement.
Conception de moule n° 1
Le moulage sous pression d'alliages d'aluminium exige que les pièces moulées produites respectent les normes industrielles de forme et de dimensions (par exemple, la norme chinoise GB/T1804-2000). La conception du moule doit être basée sur les exigences réelles, en privilégiant la complétude et la simplicité structurelle, tout en garantissant une bonne coulabilité grâce à une analyse de faisabilité du moulage sous pression.
#2 Fabrication de moules
Une fois la conception du moule terminée, celui-ci est fabriqué conformément aux plans, généralement à l'aide de Service d'usinage CNC et service d'usinage par électroérosionLa précision du moule est extrêmement élevée ; le moindre écart peut nuire gravement à la qualité de la pièce moulée. Le moule fini est installé sur un équipement de fonderie sous pression spécialisé, puis les paramètres de processus sont ajustés.
#3 Injection d'aluminium fondu
Avant la coulée, un alliage d'aluminium (par exemple, ADC12) conforme aux spécifications du plan est préparé. Ce matériau est fondu puis injecté dans le moule. Avant l'injection, des mesures précises et un contrôle rigoureux de la température sont indispensables pour garantir la qualité de la pièce coulée.
#4 Refroidissement du moule
L'aluminium en fusion dans le moule se solidifie rapidement. Le temps et la température de refroidissement sont des facteurs critiques qui influent sur la qualité de la pièce.
Éjection de la pièce n° 5
Après refroidissement, le moule est ouvert et la pièce en aluminium moulée sous pression est retirée.
#6 Traitement de surface
Après leur démontage, les pièces en aluminium subissent un ébarbage, un traitement électrolytique, une peinture et d'autres traitements de surface afin de répondre aux exigences d'aspect et de qualité de surface.
#7 Assurance qualité
Le contrôle des pièces moulées sous pression en aluminium comprend la vérification de la précision dimensionnelle, de la qualité de surface et d'autres critères. Les pièces conformes sont jugées aptes.
Avantages du moulage sous pression en aluminium
Voici quelques avantages du moulage sous pression de l'aluminium.
- Haute qualité de produit. Les pièces moulées présentent une grande précision dimensionnelle et un excellent état de surface, ainsi qu'une résistance et une dureté supérieures. La résistance est généralement de 25 à 30 % supérieure à celle du moulage en sable, bien que l'allongement soit réduit d'environ 70 %. Les pièces offrent une bonne stabilité dimensionnelle et une interchangeabilité optimale. Il est possible de produire des pièces moulées complexes à parois minces, avec une épaisseur minimale de paroi pouvant atteindre 0.3 mm pour le moulage sous pression du zinc et 0.5 mm pour le moulage sous pression de l'aluminium.
- Haute efficacité de production. La productivité des machines est élevée. Par exemple, les machines de moulage sous pression à chambre froide chinoises peuvent produire 600 à 700 billes d'aluminium en 8 heures, tandis que les petites machines de moulage sous pression à chambre froide peuvent produire 600 à 700 billes d'aluminium en 8 heures. machines à chambre chaude peut réaliser 3000 à 7000 prises de vue dans le même laps de temps.
- Avantages économiques. Les pièces en aluminium moulé sous pression peuvent souvent être utilisées directement, sans usinage ou avec un usinage minimal, ce qui améliore l'utilisation des matériaux, réduit les changements de production et diminue le temps d'usinage. Ces pièces sont économiques. Le moulage sous pression combiné avec d'autres métaux ou matériaux non métalliques est également possible, ce qui permet de gagner du temps d'assemblage et de réduire la consommation de métal.
Inconvénients du moulage sous pression en aluminium
Voici quelques inconvénients du moulage sous pression de l'aluminium.
- Une vitesse d'injection élevée et un flux de métal instable lors du moulage sous pression peuvent provoquer de la porosité dans les pièces moulées produites par des méthodes conventionnelles, rendant généralement le traitement thermique inadapté.
- La production de pièces moulées présentant des structures internes très complexes est difficile.
- La durée de vie des mines est relativement courte, généralement autour de 80 000 tirs.
- Ne convient pas à la production en petites séries en raison des coûts élevés de fabrication des moules, qui annulent les avantages en termes de coûts pour les faibles volumes.
Les pièces moulées sous pression en aluminium ne conviennent généralement pas pour anodisationLa présence de nombreux pores gazeux ou cavités de retrait après la coulée rend les défauts de surface difficiles à réparer, ce qui entraîne une mauvaise couverture et un aspect médiocre après oxydation.
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Traitement de surface pour le moulage sous pression de l'aluminium
Les traitements de surface courants pour les pièces en aluminium moulées sous pression comprennent la galvanoplastie, la peinture, le sablage et le polissage. L'anodisation est généralement déconseillée pour l'aluminium moulé sous pression en raison de la porosité gazeuse, de la porosité de retrait et du retrait de solidification qui se produisent lors du refroidissement. Ces phénomènes créent des défauts et des cavités microscopiques au sein des pièces. Ces imperfections empêchent la surface d'atteindre une propreté et une uniformité suffisantes, ce qui nuit aux résultats de l'anodisation.
Electroplating
La galvanoplastie consiste à déposer des ions métalliques sur une surface afin d'améliorer sa résistance à la corrosion, son aspect et ses propriétés mécaniques. Parmi les méthodes courantes, on trouve le chromage, le nickelage, le cuivrage et le zingage. Le chromage est l'un des plus répandus ; il améliore la dureté, la résistance à la corrosion et l'aspect visuel.
Peinture
Il s'agit d'appliquer des revêtements en surface pour améliorer la résistance à la corrosion et à l'usure, ainsi que l'aspect esthétique. Parmi les techniques courantes, on trouve la peinture au pistolet, le revêtement en poudre, la peinture à l'huile et la pulvérisation de plastique. La peinture au pistolet est l'une des plus répandues ; elle offre une vaste gamme de couleurs et de finitions tout en renforçant la durabilité et la protection contre la corrosion.
Sablage
Le sablage consiste à projeter des particules abrasives sur une surface afin d'en améliorer l'esthétique et les propriétés mécaniques. Il existe deux méthodes : le sablage à sec et le sablage humide, ce dernier étant le plus courant. Il crée une couche superficielle texturée qui optimise à la fois les performances mécaniques et l'aspect visuel.
Polissage
Le polissage permet d'obtenir une surface lisse, améliorant ainsi l'esthétique et les propriétés mécaniques. Les méthodes courantes comprennent le polissage mécanique et le polissage chimique, le polissage mécanique étant le plus répandu. Il produit une surface extrêmement lisse, optimisant à la fois l'apparence et les performances.
Tolérance du moulage sous pression de l'aluminium
| Tolérance | CT4-CT7, tolérance serrée jusqu'à 0.02 mm |
| Epaisseur | 0.5mm |
| Nombre de cycles | 100,000 |
| MOQ | 500 pièces |
| Poids de coulée maximal | 10 kg |
| Délai De Mise En Œuvre | aussi vite que 20 jours |
Applications du moulage sous pression d'aluminium
Automobile
Des composants tels que des blocs-moteurs, des carters de transmission, des stators, des fourchettes de transmission et des dissipateurs thermiques.
Produits de consommation
Les composants comprennent du mobilier de jardin, des éléments décoratifs et des éléments architecturaux.
Vitrines et Écrans Numériques
Des composants tels que les boîtiers d'appareillage de commutation, les boîtiers de transformateurs et les boîtes de jonction.
Éclairage
Composants tels que boîtiers LED, luminaires, coffrets, supports et fixations.
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