Quels sont les défauts de coulée courants et les solutions pendant le processus de coulée ?

Dans le processus de coulée complexe et délicat de l'industrie de la fonderie, malgré les efforts des artisans pour atteindre la perfection, certains défauts de coulée surviennent encore fréquemment en raison de nombreuses variables et procédures impliquées. Comprendre ces problèmes courants et leurs solutions correspondantes est crucial pour améliorer la qualité de la coulée et réduire le taux de rebut.

I. Trous de sable

Les trous de sable sont l'un des défauts les plus courants, se manifestant par de petits trous dispersés ou denses à la surface ou à l'intérieur de la pièce moulée, remplis de particules de sable de moulage. Les principales causes proviennent de la moisissure : d’une part, la résistance du sable de moulage est insuffisante. Sous l'impact et l'érosion du métal en fusion, le sable de moulage est susceptible de tomber et de se mélanger au métal en fusion, formant finalement des trous de sable. Par exemple, dans certaines petites fonderies, afin de réduire les coûts, du sable de moulage de mauvaise qualité avec une petite quantité de liant et une résistance bien inférieure à la norme est sélectionné, ce qui entraîne des trous de sable fréquents. En revanche, la compacité du moule est inégale. Les zones meubles locales sont facilement traversées par le métal en fusion pendant la coulée, entraînant le sable de moulage pour former des trous de sable.

Solutions : Tout d’abord, assurez-vous de la qualité du sable de moulage. Sélectionnez des matières premières de haute qualité pour le sable de moulage et mélangez-les strictement selon la formule pour garantir une résistance suffisante. Généralement, la résistance à la compression du sable de moulage peut être surveillée. Par exemple, dans le moulage au sable ordinaire, la résistance à la compression du sable de moulage doit atteindre 0,3 à 0,5 MPa. En même temps, pendant le processus de moulage, adoptez des méthodes de compactage appropriées, telles que les secousses mécaniques et le compactage, pour garantir la compacité uniforme de toutes les parties du moule. Pour les grands moules de coulée, le compactage à haute pression est souvent utilisé pour contrôler l’écart de compacité dans une très petite plage, réduisant ainsi efficacement les défauts des trous de sable.

II. Trous de gaz

Les trous de gaz apparaissent sous la forme de cavités circulaires, elliptiques ou irrégulières à l'intérieur de la pièce moulée, généralement remplies de gaz. Il y a deux causes principales : la première est que le métal en fusion absorbe du gaz pendant le processus de fusion. Par exemple, lors de la fusion d'alliages d'aluminium, si l'environnement de fusion est très humide, le métal en fusion absorbera une grande quantité d'hydrogène. Lorsque la pièce moulée se solidifie, le gaz ne peut pas s'échapper et forme des trous de gaz ; la seconde est la faible perméabilité du moule. Le gaz généré par le refroidissement et la solidification du métal en fusion est difficile à évacuer et s'accumule à l'intérieur de la pièce moulée pour former des trous de gaz. Il y avait autrefois une fonderie qui produisait des raccords de tuyauterie en fonte. En raison de la perméabilité inférieure aux normes du sable de moulage, le taux de défauts des trous de gaz atteignait autrefois 20 %, affectant sérieusement la qualité du produit.

Solutions : Pour résoudre le problème de l'absorption des gaz par le métal en fusion, un processus de dégazage d'affinage peut être adopté pendant la fusion. Par exemple, de l'argon, un gaz inerte, peut être introduit dans la masse fondue d'alliage d'aluminium. Les bulles montantes entraînent l'hydrogène, réduisant ainsi la teneur en gaz du métal fondu à la plage autorisée. Pour le problème de perméabilité du moule, optimisez la formule du sable de moulage pour augmenter la perméabilité du sable de moulage. Par exemple, ajoutez une quantité appropriée de copeaux de bois et d'autres modificateurs de perméabilité au sable de moulage. Dans le même temps, configurez raisonnablement des canaux d'échappement, tels que l'ouverture de trous d'échappement ou l'utilisation de broches d'échappement sur le moule pour assurer une évacuation fluide du gaz et contrôler efficacement les défauts des trous de gaz.

III. Remplissage incomplet

Le remplissage incomplet fait référence au phénomène selon lequel la pièce moulée n'est pas complètement remplie de métal en fusion, ce qui entraîne un manque local de matière. Ceci est généralement dû à une vitesse de coulée trop lente ou à une température de coulée trop basse. Lorsque la vitesse de coulée est lente, le métal en fusion perd rapidement de la chaleur pendant le processus d'écoulement et sa fluidité se détériore, incapable d'atteindre tous les coins de la cavité ; lorsque la température est trop basse, la fluidité du métal en fusion lui-même est mauvaise et il est difficile de remplir des cavités complexes. Ce défaut est particulièrement susceptible de se produire lors du moulage de pièces moulées de précision à parois minces et à structure complexe.

Pour résoudre le problème du remplissage incomplet, il est nécessaire de contrôler avec précision la vitesse et la température de coulée. Pour différents métaux et pièces moulées, les paramètres de coulée appropriés doivent être déterminés sur la base de l'expérience et des données expérimentales. Par exemple, lors de la coulée de pièces en alliage de cuivre à paroi mince, la vitesse de coulée peut être de 10 à 20 % plus rapide que celle des pièces moulées ordinaires, et la température peut être contrôlée de 30 °C à 50 °C au-dessus de la température de coulée conventionnelle du cuivre. alliages pour garantir que le métal en fusion a une fluidité et une force d'impact suffisantes pour remplir complètement la cavité et éviter un remplissage incomplet.

IV. Arrêt à froid

La caractéristique de la fermeture à froid est qu'un espace linéaire qui n'est pas complètement fondu apparaît à la surface de la pièce moulée, comme si le métal en fusion était divisé en deux flux ou plus et ne fusionnait pas bien. Les principales raisons sont que la température de coulée du métal en fusion est trop basse, de sorte que lorsque les différents flux de métal en fusion se rencontrent, ils ne peuvent pas réaliser une bonne fusion en raison de la basse température ; ou bien le processus de coulée est interrompu, ce qui entraîne une grande différence de température entre les métaux en fusion injectés avant et arrière et ils ne peuvent pas être intégrés. Lors du moulage dans un environnement à basse température en hiver, la probabilité de défauts de fermeture à froid augmentera considérablement.

Solutions : Il est nécessaire de contrôler strictement la température de coulée et de procéder aux ajustements appropriés en fonction de la température ambiante et des caractéristiques de coulée. Par exemple, pendant la saison froide, la température de coulée des alliages d'aluminium peut être augmentée de 20°C à 30°C ; en même temps, optimisez le processus de coulée pour garantir que le processus de coulée est continu et stable et éviter les pauses, réduisant ainsi les défauts de fermeture à froid et garantissant l'apparence et la qualité interne de la coulée.

V. Cavités de retrait et porosité

Les cavités de retrait sont de grands trous formés dans la dernière partie de solidification de la pièce moulée pendant le processus de solidification, car le retrait liquide et le retrait de solidification ne reçoivent pas un supplément suffisant en métal liquide ; La porosité fait référence à un groupe de petits trous dispersés autour de la cavité de retrait. Ceci est lié aux caractéristiques de solidification des métaux. Certains alliages subissent une solidification pâteuse. Le métal liquide dans la zone pâteuse ne peut pas être alimenté efficacement, des cavités de retrait et de la porosité sont donc susceptibles de se produire. Par exemple, les pièces moulées en acier sont plus sujettes à de tels défauts que les pièces moulées en fonte en raison de leur large plage de solidification.

Pour remédier à ce défaut, le processus d’alimentation des colonnes montantes peut être adopté. Placez les contremarches aux endroits de la pièce moulée où des cavités de retrait sont susceptibles d'apparaître. Le métal en fusion dans les colonnes montantes se solidifie en dernier lieu, utilisant son métal liquide pour compléter le retrait de la pièce moulée. En même temps, en utilisant des refroidisseurs pour accélérer la vitesse de refroidissement locale de la pièce coulée, guider la séquence de solidification, transférer les cavités de retrait et la porosité vers les colonnes montantes, et enfin retirer les colonnes montantes pour obtenir une coulée dense.

En conclusion, les défauts de coulée dans le processus de coulée doivent faire l’objet d’une enquête approfondie sur les causes sous des aspects tels que les matières premières, les paramètres du processus et les moules, et de prendre des solutions ciblées. Grâce à une optimisation continue et à un contrôle précis, des pièces moulées de haute qualité et sans défaut peuvent être produites pour répondre aux besoins de diverses industries de produits métalliques.