Processus de travail et spécifications techniques demachine de moulage par coulée au sable
Préparation du moule
Les moules en alliage d'aluminium ou en fonte ductile de haute qualité sont usinés avec précision par des systèmes CNC 5 axes, permettant d'obtenir une rugosité de surface inférieure à Ra 1,6 μm. La conception en deux parties intègre des angles de dépouille (généralement de 1 à 3°) et des surépaisseurs d'usinage (de 0,5 à 2 mm) pour faciliter le démoulage. Les applications industrielles utilisent souvent des moules revêtus de couches réfractaires à base de zircone pour prolonger leur durée de vie au-delà de 50 000 cycles.
Remplissage et moulage de sable
Du sable de silice lié chimiquement (85-95 % SiO₂) est mélangé à 3-5 % d'argile bentonite et 2-3 % d'eau pour une résistance à vert optimale. Des machines de moulage automatisées sans châssis appliquent une pression de compactage de 0,7 à 1,2 MPa, ce qui permet d'obtenir une dureté du moule de 85 à 95 sur l'échelle B. Pour les pièces moulées de blocs moteurs, des noyaux trempés au silicate de sodium-CO₂ avec canaux d'aération sont insérés avant la fermeture du moule.
Assemblage et fixation de moules
Les systèmes de vision robotisés alignent les demi-moules avec une tolérance de ± 0,2 mm, tandis que des goupilles de positionnement à verrouillage assurent le calage du système de contrôle. Des serre-joints robustes exercent une force de serrage de 15 à 20 kN, complétée par des blocs de lestage pour les moules de grande taille (> 500 kg). Les fonderies utilisent de plus en plus le verrouillage électromagnétique pour la production en grande série.
Verser
Les fours de coulée à bascule contrôlés par ordinateur maintiennent la surchauffe du métal entre 50 et 80 °C au-dessus de la température du liquidus. Les systèmes avancés sont équipés de capteurs de niveau laser et de vannes de coulée à régulation PID, garantissant une stabilité du débit de coulée de ± 2 %. Pour les alliages d'aluminium (A356-T6), les vitesses de coulée typiques sont comprises entre 1 et 3 kg/s afin de minimiser les turbulences.
Refroidissement et solidification
Le temps de solidification suit la règle de Chvorinov (t = k·(V/A)²), où les valeurs k varient de 0,5 min/cm² pour les sections minces à 2,5 min/cm² pour les pièces moulées lourdes. Le placement stratégique de masselottes exothermiques (15 à 20 % du volume de la pièce) compense le retrait dans les zones critiques.
Démoulage et nettoyage
Des convoyeurs vibrants avec une accélération de 5 à 10 G séparent 90 % du sable pour sa récupération thermique. Le nettoyage en plusieurs étapes comprend des tambours rotatifs pour l'ébavurage initial, suivi d'un sablage robotisé avec des grains d'acier de 0,3 à 0,6 mm à une pression de 60 à 80 psi.
Inspection et post-traitement
Les machines à mesurer tridimensionnelles (MMT) vérifient les dimensions critiques selon la norme ISO 8062 CT8-10. La tomographie par rayons X détecte les défauts internes jusqu'à une résolution de 0,5 mm. Le traitement thermique T6 de l'aluminium implique une mise en solution à 540 °C ± 5 °C, suivie d'un vieillissement artificiel.
Principaux avantages :
Flexibilité géométrique permettant des structures creuses (par exemple, des roues de pompe avec une épaisseur de paroi de 0,5 mm)
Polyvalence des matériaux couvrant les alliages ferreux/non ferreux (fonte grise HT250 au magnésium AZ91D)
Coûts d'outillage 40 à 60 % inférieurs à ceux du moulage sous pression pour les prototypes
Limitations et atténuations :
Intensité du travail réduite grâce à des systèmes automatisés de manutention du sable
L'élimination des moisissures est prise en compte grâce à des taux de récupération du sable de 85 à 90 %.
Limitations de finition de surface (Ra 12,5-25 μm) surmontées par l'usinage de précision
Quanzhou Juneng Machinery Co., Ltd. est une filiale de Shengda Machinery Co., Ltd. spécialisée dans les équipements de moulage. Une entreprise de R&D de haute technologie qui est depuis longtemps engagée dans le développement et la production d'équipements de moulage, de machines de moulage automatiques et de lignes d'assemblage de moulage.
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Date de publication : 28 août 2025