Quels matériaux sont utilisés pour la fabrication de la coquille dans le moulage de précision en acier allié ?

Salut! En tant que fournisseur de moulage de précision en acier allié, on me pose souvent des questions sur les matériaux utilisés pour la construction des coques dans ce processus. Alors, plongeons-nous et explorons ce qui entre dans la création de ces coques cruciales.

Le moulage de précision en acier allié est un processus de fabrication plutôt cool. Cela nous permet de réaliser des pièces complexes avec une grande précision. Et l’obus est un acteur clé dans toute cette opération. Il forme un moule qui maintient l'acier allié fondu jusqu'à ce qu'il se solidifie dans la forme souhaitée.

1. Silice - La Fondation

L’un des matériaux les plus couramment utilisés pour la construction des coques est la silice. La silice est comme l’élément constitutif de ces coquilles. Elle se présente sous différentes formes, comme la silice fondue et la silice cristalline.

La silice fondue est très populaire car elle a un faible taux de dilatation thermique. Cela signifie que lorsque l'acier allié fondu à chaud est versé dans la coque, celle-ci ne se dilate pas trop et ne se fissure pas. Il peut résister aux températures élevées sans perdre sa forme, ce qui est crucial pour obtenir des moulages précis.

La silice cristalline, quant à elle, est également utilisée, notamment dans les couches initiales de la coque. Il offre une bonne résistance et est relativement peu coûteux. Mais elle a une dilatation thermique plus élevée que la silice fondue, elle est donc généralement combinée avec d'autres matériaux dans les couches ultérieures.

2. Zircon – Le Renforceur

Le zircon est un autre matériau important. Il est souvent utilisé dans la couche de finition, qui est la couche qui entre en contact direct avec l'acier allié fondu. Le zircon possède d'excellentes propriétés réfractaires, ce qui signifie qu'il peut supporter des températures très élevées sans fondre ni réagir avec l'acier.

Ce qui est génial avec le zircon, c'est qu'il donne une finition de surface lisse au moulage. Lorsque l'acier se solidifie contre une couche de surface doublée de zircon, la pièce résultante a un aspect plus agréable et une meilleure précision dimensionnelle. Cela aide également à empêcher la pénétration du métal dans la coque, ce qui peut entraîner des défauts dans la pièce moulée.

Vous pouvez en savoir plus sur nos processus de moulage de précision surPièces en acier de moulage de précision.

3. Alumine – Ajout de robustesse

De l'alumine est ajoutée au mélange de coque pour augmenter sa résistance et sa rigidité. Il peut résister à des contraintes mécaniques élevées lors du processus de coulée. Lorsque l’acier allié fondu est coulé, cela crée beaucoup de pression à l’intérieur de la coque. Les coques renforcées en alumine peuvent supporter cette pression sans se déformer.

L'alumine présente également une bonne résistance aux chocs thermiques. Si la coque subit des changements rapides de température pendant le processus de refroidissement de l’acier, l’alumine aide à prévenir les fissures. Il est généralement utilisé dans les couches de sauvegarde de la coque, où il fournit le support structurel nécessaire.

4. Classeurs – Pour tout garder ensemble

Désormais, tous ces matériaux ne s’assemblent pas d’eux-mêmes. Nous avons besoin de classeurs pour les maintenir en place. Il existe différents types de liants utilisés, les plus courants étant la silice colloïdale et le silicate d’éthyle.

La silice colloïdale est un liant à base d'eau. C'est facile à travailler et respectueux de l'environnement. Il forme un lien fort entre les particules de silice, de zircon et d’alumine dans la coque. Lorsque la coquille est séchée, la silice colloïdale laisse une matrice solide qui maintient la coquille ensemble.

Le silicate d'éthyle est un liant à base organique. Il donne une coque de haute qualité avec une excellente finition de surface. Mais cela nécessite un environnement plus contrôlé pendant le processus de construction de l'enveloppe, car il peut être affecté par l'humidité et la température.

5. Autres additifs

En plus des principaux matériaux et liants, nous utilisons parfois d’autres additifs. Par exemple, des additifs peuvent être utilisés pour contrôler le temps de prise de la coque. Si la coquille durcit trop rapidement, il peut être difficile d’enduire uniformément le motif en cire. En revanche, s’il durcit trop lentement, il peut retarder le processus de production.

Certains additifs sont également utilisés pour améliorer la perméabilité de la coque. La perméabilité est importante car elle permet aux gaz de s'échapper lorsque l'acier allié fondu est versé dans la coque. Si les gaz ne peuvent pas s'échapper, ils peuvent rester piégés dans le moulage et provoquer des défauts comme la porosité.

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La coque - Processus de construction

Le processus de construction de coques est une opération en plusieurs étapes. Tout d’abord, nous commençons par un modèle en cire de la pièce que nous voulons couler. Nous trempons ce modèle de cire dans une pâte composée des matériaux du revêtement de surface (généralement un mélange de zircon et d'un liant). Cela forme la première couche de la coque.

Une fois la première couche sèche, nous trempons le motif dans un matériau de stuc, qui est généralement de la silice grossière ou de l'alumine. Le stuc fournit une surface rugueuse à laquelle la couche suivante de coulis peut adhérer. Nous répétons ce processus de trempage et de stucage plusieurs fois pour augmenter l'épaisseur de la coque.

Une fois la coque construite à l’épaisseur souhaitée, nous la chauffons pour retirer le motif en cire. Cela laisse une coque creuse prête à recevoir l’acier allié fondu.

Pourquoi les bons matériaux de coque sont importants

L’utilisation des bons matériaux pour la construction du gros œuvre est cruciale pour la qualité du moulage final. Si la coque ne peut pas résister aux températures élevées de l'acier en fusion, elle peut se fissurer et la pièce moulée sera défectueuse. Une coque avec une mauvaise finition de surface peut transférer cette rugosité à la pièce moulée, affectant ainsi son apparence et sa fonctionnalité.

En outre, la bonne combinaison de matériaux peut améliorer l’efficacité du processus de coulée. Par exemple, une coque ayant une bonne perméabilité peut réduire les risques de défauts liés aux gaz, ce qui signifie moins de retouches et des rendements de production plus élevés.

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Références

• « Casting d'investissement : processus, matériaux et conception » par John Campbell
• "Manuel de moulage des métaux" édité par John A. Schey