Principes fondamentaux de conception du système de coulée en fonderie de précision

1. Assurer le remplissage fluide du métal en fusion

(1) Contrôler le débit et l’écoulement du métal en fusion afin d’éviter les phénomènes d’écoulement turbulent et d’éclaboussure, et prévenir l’entraînement de gaz et d’inclusions.
Concevoir de manière rationnelle la forme et les dimensions du canal d’alimentation afin que le métal en fusion s’écoule sans à-coup dans ce canal, s’accélère progressivement en direction de la cavité et réduise les chocs et les turbulences. Utiliser des formes d’orifices d’entrée appropriées, telles que des orifices plats ou trapézoïdaux, afin de réduire la vitesse d’écoulement du métal en fusion, ce qui favorise un remplissage régulier.

(2) Assurer une vitesse de montée uniforme du métal en fusion dans la cavité afin d’éviter des défauts tels qu’un échauffement localisé ou une fermeture à froid.
Disposer de façon rationnelle l’emplacement et le nombre de canaux d’alimentation internes afin que le métal en fusion remplisse uniformément toutes les parties de la cavité.
En fonction de la forme et des dimensions de la pièce moulée, calculer le temps de remplissage approprié ainsi que le débit du métal en fusion afin d’assurer une vitesse de montée uniforme.

2. Favorable à l’évacuation des gaz et à l’élimination des scories

(1) Concevoir un canal d’évacuation rationnel afin de faciliter l’évacuation fluide des gaz présents dans la cavité.
Installer les orifices de sortie, les masselottes, etc. dans le système de coulée afin que les gaz puissent s’échapper en temps utile pour éviter des défauts tels que des pores dans la pièce moulée.
L’agencement du canal d’alimentation doit favoriser l’écoulement et l’évacuation des gaz afin d’éviter l’accumulation de gaz dans la cavité.

(2) Favoriser la remontée à la surface et l’élimination des inclusions.
Exploiter la forme et les caractéristiques d’écoulement du canal d’alimentation pour permettre aux inclusions de remonter à la surface vers la masselotte ou le bac à scories pendant l’écoulement du métal en fusion.
Définir de façon rationnelle la position et les dimensions du bac à scories afin de collecter et d’éliminer les inclusions.

3. Contrôler la séquence de solidification

(1) Diriger le métal en fusion afin qu’il se solidifie selon une séquence prédéterminée pour obtenir une bonne qualité de pièce moulée.
En ajustant les dimensions, la position et le nombre des canaux d’alimentation, contrôler la vitesse de refroidissement et la direction de solidification du métal en fusion.
Le principe de la solidification progressive peut être appliqué afin que la pièce se solidifie à partir d’une zone éloignée de la masselotte,
et avancer progressivement vers la masselotte afin d'assurer la densité de la pièce moulée.

(2) Placer de manière rationnelle la masselotte et les pièces froides afin d'ajuster le processus de solidification de la pièce moulée.
La masselotte sert à compenser le retrait de la pièce moulée pendant la solidification, afin d'éviter des défauts tels que des cavités de retrait et des retassures.
En fonction de la forme et des dimensions de la pièce moulée, déterminer la position, les dimensions et le nombre de masselottes.
Les pièces froides peuvent accélérer le taux de refroidissement local des pièces moulées, modifier la séquence de solidification et améliorer la qualité des pièces moulées.

4. Facile à nettoyer et à manipuler

(1) La structure du système de coulée doit être simple, facile à nettoyer et à débarrasser des résidus tels que les canaux et les masselottes.
Éviter de concevoir des formes de canaux et des modes de raccordement excessivement complexes afin que le système de coulée puisse être facilement séparé de la pièce moulée lors du nettoyage.
L'emplacement de la portée doit être choisi à un endroit qui n'affecte ni l'apparence ni les performances de la pièce moulée, tout en étant pratique pour les opérations ultérieures de traitement et de finition.

(2) Tenir compte de la facilité d'exécution du procédé de moulage afin d'améliorer l'efficacité de la production.
La conception du système de coulée doit être compatible avec les équipements et le procédé de moulage, et facile à manipuler et à contrôler.
Disposer de façon rationnelle les emplacements de la portée, de la masselotte, etc., afin de permettre des opérations telles que la coulée, la compensation du retrait et l'évacuation des gaz durant le procédé de moulage.

Le remplissage au sable et le dépôt de sable flottant présentent chacun des avantages et des inconvénients dans le procédé de fabrication de la coquille.

Avantages du remplissage au sable :

(1) La répartition des grains de sable est relativement uniforme, ce qui permet mieux d'assurer l'uniformité de l'épaisseur de la coquille.

(2) Pour certaines pièces moulées de formes complexes, le remplissage au sable permet une meilleure couverture de toutes les parties. Inconvénients du moulage au sable :
Les exigences en matière d'équipement sont relativement élevées, et un équipement spécial de moulage en sable est requis.
Une plus grande quantité de poussière peut être générée pendant l'opération.

Avantages du moulage à sable flottant :

(1) L'opération est relativement simple et le coût est faible.

(2) L'épaisseur de la couche de sable peut être ajustée selon les besoins.

Inconvénients du moulage à sable flottant :

(1) La répartition des particules de sable peut être moins uniforme que celle obtenue par moulage en sable classique, et il est facile que certaines zones soient trop épaisses ou trop fines.

(2) Pour les pièces moulées présentant des formes complexes, des problèmes de recouvrement incomplet peuvent survenir.

En général, le choix entre la fonderie en sable et la fonderie à sable flottant dépend des exigences spécifiques de production, de la forme de la pièce moulée, du coût et d'autres facteurs. Si les exigences de qualité concernant l'enveloppe sont élevées et que vous disposez des équipements et du soutien technique correspondants, la fonderie en sable peut être envisagée. Si vous privilégiez une opération simple et un coût faible, la fonderie à sable flottant peut constituer une option. Par ailleurs, vous pouvez également réaliser des expérimentations et des optimisations en fonction de la situation réelle afin de déterminer la méthode de fabrication d'enveloppe la plus adaptée.