Coulée sous pression et coulée par gravité : Comprendre les principales différences

En quoi la coulée sous pression et la coulée par gravité diffèrent-elles ?

La coulée sous pression et la coulée par gravité utilisent toutes deux des moules réutilisables pour les pièces métalliques, mais la méthode de remplissage et l'économie du procédé sont différentes. La coulée sous pression et la coulée par gravité doivent être comparées en termes de force de remplissage, de conception du moule réutilisable, de choix d'alliage, de géométrie des pièces, de quantité, de finition de surface, de tolérance, de risque de défaut et de preuves d'inspection.

La coulée sous pression force le métal en fusion dans une matrice métallique sous pression et est souvent examinée pour des pièces non ferreuses répétables telles que des boîtiers, couvercles, supports, cadres en aluminium ou en zinc, et des composants de petite à moyenne taille. La coulée par gravité remplit un moule réutilisable par gravité et est souvent envisagée pour des pièces non ferreuses appropriées où un remplissage à basse pression, un outillage réutilisable et un usinage post-coulée contrôlé correspondent au projet.

En quoi la conception du moule et la pression de remplissage diffèrent-elles ?

Les moules de coulée sous pression sont conçus pour résister à la pression d'injection, au remplissage rapide, à la charge sur le plan de joint, au refroidissement, à l'éjection et aux cycles répétés. L'outillage de coulée sous pression peut inclure des coulisseaux, des élévateurs, des canaux d'alimentation, des orifices d'injection, des évents, des trop-pleins, des systèmes d'éjection et des canaux de refroidissement.

Les moules de coulée par gravité sont également réutilisables, mais le moule est rempli par gravité au lieu d'une haute pression d'injection. La conception du moule nécessite toujours une planification des canaux d'alimentation, des évents, du refroidissement, du revêtement, de l'éjection et du retrait des pièces, mais le comportement de remplissage est différent de celui de la coulée sous pression. La voie à basse pression peut modifier les considérations de porosité, de surface et d'outillage.

Quels alliages et types de pièces conviennent à chaque procédé ?

La coulée sous pression d'aluminium et la coulée sous pression de zinc sont des voies courantes de coulée sous pression pour les pièces non ferreuses qui justifient un outillage dédié. La coulée sous pression peut être utile pour une production en série où la conception des parois, la surface projetée, l'alliage et la conception de l'outillage supportent un remplissage à haute pression.

La coulée par gravité est couramment envisagée pour l'aluminium et certaines pièces non ferreuses qui s'adaptent à un moule réutilisable et à un remplissage par gravité. Elle peut convenir à des sections plus épaisses, à une géométrie modérée et à des pièces nécessitant une répétabilité contrôlée du moule sans recourir à la coulée sous pression à haute pression.

Comment se comparent la finition de surface, la tolérance et l'usinage ?

La coulée sous pression peut fournir des détails externes fins et des surfaces répétables lorsque la conception de la pièce, l'état de la matrice et le contrôle du procédé sont appropriés. Les références critiques, les faces d'étanchéité, les trous filetés, les sièges de roulement et les alésages de précision peuvent encore nécessiter un usinage CNC.

La coulée par gravité peut offrir des surfaces plus stables que de nombreux procédés de moulage au sable, mais la finition et le contrôle dimensionnel dépendent de l'alliage, du revêtement du moule, du refroidissement, de l'épaisseur de paroi et de la surépaisseur d'usinage. Les acheteurs doivent distinguer les exigences brutes de coulée des exigences finales usinées pour les deux voies.

Comment la quantité, le coût de l'outillage et les modifications de conception affectent-ils le choix ?

La coulée sous pression nécessite généralement un outillage plus complexe et est souvent plus facile à justifier lorsque la conception est stable et que la quantité de production prévue justifie l'investissement dans la matrice. Les modifications de conception après la construction de la matrice peuvent être coûteuses car l'outillage est hautement conçu.

La coulée par gravité utilise également un outillage réutilisable, mais la stratégie de moule et de procédé peut différer de la coulée sous pression. La coulée par gravité peut être envisagée lorsque la répétabilité est nécessaire mais que la coulée sous pression à haute pression n'est pas la voie préférée. Les acheteurs doivent comparer le coût de l'outillage, l'approbation des échantillons, la maturité de la conception, le coût d'usinage et les exigences d'inspection finale.

Quels défauts les acheteurs doivent-ils comparer entre la coulée sous pression et la coulée par gravité ?

Les défauts de la coulée sous pression peuvent inclure la porosité gazeuse, le retrait, les soufflures, les bavures, le soudage, les marques de porte d'injection, les marques d'éjection et le désalignement du plan de joint. Ces risques sont liés à la vitesse de remplissage, à l'évacuation, à la température de la matrice, à la température du métal, à l'alimentation, à la pression et à l'éjection.

Les défauts de la coulée par gravité peuvent inclure la porosité, le retrait, les manques, les soufflures, les inclusions d'oxyde, les défauts de surface et les dommages d'éjection. Ces risques sont liés au remplissage par gravité, à la température du moule, à l'évacuation, à la propreté du métal, à l'équilibre de refroidissement et au revêtement du moule. Les preuves d'inspection doivent correspondre à la fonction de la pièce, et non seulement au nom du procédé.

Que doivent fournir les acheteurs avant de choisir la coulée sous pression ou la coulée par gravité ?

Un appel d'offres utile doit inclure le dessin 2D, le modèle 3D, le grade d'alliage, la quantité prévue, le stade de prototypage ou de production, les dimensions critiques, l'épaisseur de paroi, la surface projetée si connue, les surfaces esthétiques, les exigences de pression ou d'étanchéité, la surépaisseur d'usinage, le traitement thermique, le revêtement et la méthode d'inspection.

Si l'acheteur n'est pas sûr, le fournisseur peut comparer la coulée sous pression, la coulée par gravité, la coulée de précision, le moulage au sable, la coulée à la cire perdue et l'usinage CNC par rapport au même dessin. Une comparaison des voies doit se concentrer sur la fonction finale de la pièce, le risque d'outillage et le coût livré.

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