
2026-07-28
Aperçu général du processus
Principe de base du moulage
Lorsqu'elle est mélangée à de l'eau, la bentonite forme une coque d'argile plastique qui enveloppe les grains de sable, ce qui confère au mélange de moulage résistance, ductilité et perméabilité aux gaz. Après remplissage et compactage du mélange, une cavité est formée correspondant à la forme extérieure de la pièce moulée. Un métal en fusion à haute température est versé dans cette cavité, qui se solidifie après refroidissement. Le moule à sable jetable est détruit pour éliminer les pièces moulées, et les déchets de sable, après un traitement approprié, peuvent être réutilisés.
Composition du sable de moulage et propriétés clés
(1) Recette générale du sable brut (sable vert)
Sable de quartz : 90 % à 94 % (charge principale)
Argile bentonite : 6 % à 10 % (liant pour la résistance à l'humidité)
Poussière de charbon : 2 % à 4 % (empêche la pénétration du métal et améliore la qualité de la surface)
Humidité : 3 % à 4,5 % (ajuste les propriétés liantes de l'argile)
(2) Propriétés technologiques de base du sable de moulage
Résistance à l'humidité : empêche l'effondrement du moule lors du retrait du modèle et de l'assemblage des moules
Perméabilité aux gaz : évacue la vapeur d'eau et les gaz de combustion générés lors du coulage pour éviter les trous de gaz
Plasticité : facilite le moulage et le retrait du modèle, réduisant les pertes de sable
Cassabilité : après refroidissement, le moule se brise facilement, ce qui facilite le nettoyage des pièces moulées
Processus technologique complet
3.1 Réalisation de modèles
Sur la base des dessins de coulée, des modèles en bois ou en métal sont réalisés en tenant compte des tolérances de retrait, d'usinage, de pentes de moulage et de rayons de coulée. Des noyaux de sable appropriés sont fabriqués pour les cavités et trous internes des pièces moulées.
3.2 Préparation du sable de moulage
Les déchets de sable, le nouveau sable, la bentonite, la poussière de charbon et l'eau sont soigneusement mélangés dans un mélangeur pour garantir que les grains de sable soient uniformément recouverts d'argile. Un contrôle opérationnel de l'humidité et du compactage est effectué ; le mélange de qualité inférieure est corrigé par redistribution.
3.3 Moulage et réalisation des noyaux
Il se divise en moulage manuel (pour les grandes pièces individuelles et façonnées) et en moulage mécanique (pour les petites pièces en série sur les lignes de production) :
Verser le mélange dans le ballon inférieur, compacter et niveler la surface, puis retourner la moitié inférieure du moule ;
Mise en place du modèle, application de la poudre antiadhésive, installation du flacon supérieur et remplissage avec le mélange avec compactage ;
Découper le système de vannes et les bénéfices pour la sortie d'électricité et de gaz, puis retirer le modèle pour obtenir les moitiés supérieure et inférieure des moules ;
Installation de noyaux de sable pour les cavités internes complexes, fixation et scellement des moules pour éviter les fuites de matière fondue.
3.4 Faire fondre et verser
Le fer, l'acier ou les alliages non ferreux en fusion sont fondus dans un four électrique ou un cubilot. Le versement se fait uniformément à travers le bol de coulée une fois que la température atteint la valeur requise. Les bénéfices servent de réservoirs de fusion à haute température pour compenser le retrait lors de la solidification et éviter les cavités de retrait et la porosité.
3.5 Refroidissement et mise hors service
Une fois les pièces moulées complètement refroidies, le flacon est soumis à des vibrations pour séparer les pièces moulées du mélange d'argile qui s'effondre. Les déchets de sable sont dépoussiérés, refroidis, réapprovisionnés en bentonite et renvoyés dans le cycle de préparation du mélange.
3.6 Nettoyage et inspection des pièces moulées
Suppression des systèmes de déclenchement, des profits, des bavures et des bavures ; meulage et grenaillage de surfaces. Un contrôle dimensionnel, une inspection visuelle et des tests des propriétés mécaniques sont effectués. Les bons produits sont envoyés à l'entrepôt ; Les pièces moulées en fonte à haute résistance, si nécessaire, sont soumises à un recuit ou à une normalisation.
Classification de trois méthodes de coulée dans des moules en sable argileux
4.1 Forme d'argile brute (type de base)
Les moules sont coulés sans séchage après le moulage, caractérisés par des temps de cycle courts, une productivité élevée et le coût le plus bas. Convient aux pièces moulées de petite et moyenne taille en fonte grise et ductile, telles que les boîtiers de pièces automobiles, les supports et les boîtes de vitesses.
4.2 Forme avec une couche superficielle séchée
Seule la couche superficielle de la cavité du moule (5 à 10 mm d'épaisseur) est séchée pour augmenter la résistance de la surface. Convient aux pièces moulées à paroi moyennement épaisse pour réduire les défauts d'évent et les marques de brûlure.
4.3 Moule en argile complètement séché
L'ensemble du moule en sable est entièrement séché au four, présente une résistance élevée à sec et une bonne perméabilité aux gaz. Utilisé pour les grandes pièces moulées en acier à parois épaisses et critiques. Une consommation d'énergie élevée et des temps de cycle longs limitent son utilisation ; progressivement remplacé par du sable résineux.
Avantages et inconvénients
Avantages
L'argile et le sable de quartz sont des matières premières disponibles et peu coûteuses ; Plus de 90 % des déchets de sable peuvent être récupérés, ce qui entraîne des coûts de production extrêmement faibles.
Grande adaptabilité : la capacité de produire diverses pièces moulées métalliques pesant de 0,1 kg à plusieurs tonnes avec des conceptions complexes.
Pour les formes brutes, aucun séchage n'est requis, une vitesse de moulage élevée et la possibilité d'introduire des lignes en série automatisées.
Le mélange de moulage présente une certaine élasticité, ce qui réduit le risque de destruction du moule lors du retrait du modèle et de la mise en place des noyaux, avec une grande tolérance lors des opérations.