Moulage de précision par moulage d'investissement

La coulée à la cire perdue, aujourd'hui connue sous le nom de coulée de précision à la cire perdue, est un procédé de coulée sans ou avec moins de découpe, une excellente technologie de processus dans l'industrie de la coulée, son application est très large. Elle convient non seulement à la coulée de divers types et de divers alliages, mais la précision dimensionnelle et la qualité de surface des pièces moulées produites sont également supérieures à celles des autres méthodes de coulée, et même les pièces moulées complexes, résistantes aux hautes températures et difficiles à traiter qui sont difficiles à couler par d'autres méthodes de coulée peuvent être coulées par moulage de précision à la cire perdue.

Le moulage de précision par moulage par injection est développé sur la base du moulage à la cire ancienne. En tant que civilisation ancienne, la Chine est l'un des premiers pays à utiliser cette technologie. Il y a des centaines d'années avant J.-C., les anciens travailleurs chinois ont créé cette technologie de moulage à la cire perdue, utilisée pour mouler avec une variété de motifs et de caractères fins de la cloche et des récipients et d'autres produits, tels que la période des Printemps et Automnes du tombeau de Zeng Hou Yi. La base du tombeau de Zeng Hou Yi est constituée d'un certain nombre de dragons entrelacés, qui sont reliés bout à bout et entrelacés de haut en bas, formant un motif moiré multicouche creux au milieu. Ces motifs sont difficiles à produire avec un procédé de moulage ordinaire, mais le procédé de moulage à la cire perdue peut tirer parti des caractéristiques de la cire de paraffine, qui n'a pas de résistance et est facile à sculpter. Vous pouvez utiliser des outils ordinaires pour sculpter le même matériau de paraffine que la plaque funéraire de Zeng Hou Yi, puis fixer le système de coulage, le revêtement, le déparaffinage, le coulage, vous pouvez obtenir la plaque funéraire exquise de Zeng Hou Yi.

La méthode moderne de moulage par injection a été effectivement appliquée à la production industrielle dans les années 1940. À cette époque, le développement des réacteurs d'aviation exigeait la fabrication de pièces en alliage résistant à la chaleur avec des formes complexes, des dimensions précises et des surfaces lisses, telles que des pales, des turbines et des buses. Comme le matériau en alliage résistant à la chaleur est difficile à traiter mécaniquement, la forme de la pièce est complexe, de sorte qu'il est impossible ou difficile d'utiliser d'autres méthodes de fabrication. Par conséquent, il est nécessaire de trouver un nouveau procédé de moulage de précision, de sorte que l'apprentissage de l'ancienne coulée à la cire perdue, grâce à l'amélioration des matériaux et des procédés, la méthode moderne de moulage par injection dans le processus ancien a connu un développement important. Par conséquent, le développement de l'industrie aéronautique a favorisé l'application du moulage par injection, et l'amélioration et le perfectionnement continus du moulage par injection ont également créé des conditions favorables pour que l'industrie aéronautique améliore encore ses performances.

La Chine a commencé à appliquer le moulage par investissement à la production industrielle dans les années 1950 et 1960. Par la suite, ce procédé de moulage avancé a été considérablement développé et a été largement utilisé dans l'aviation, l'automobile, les machines-outils, les navires, les moteurs à combustion interne, les turbines à gaz, les instruments de télécommunication, les armes, les équipements et outils médicaux et d'autres industries manufacturières, mais également dans la fabrication d'objets d'art et d'artisanat.

Le procédé de moulage à la cire perdue consiste simplement à utiliser des matériaux fusibles (tels que de la cire ou du plastique) pour fabriquer un modèle fusible (appelé moule ou modèle à la cire perdue), recouvert de plusieurs couches de peinture réfractaire spéciale, après séchage et durcissement pour former une coque entière, puis à utiliser de la vapeur ou de l'eau chaude pour faire fondre le modèle à partir de la coque, puis à placer la coque dans un bac à sable, rempli de sable sec autour d'elle. Enfin, la pièce moulée est placée dans un four de cuisson par torréfaction à haute température (par exemple, en utilisant une coque à haute résistance, vous n'avez pas besoin de façonner et de torréfier directement le moule après la libération de la coque), la pièce moulée ou la coque après torréfaction, dans laquelle le métal en fusion est versé pour obtenir la pièce moulée.

Français La précision dimensionnelle des pièces moulées à la cire perdue est relativement élevée, généralement jusqu'à CT4 ~ 6 (la coulée au sable est CT10 ~ 13, la coulée sous pression est CT5 ~ 7). Bien entendu, en raison du processus complexe de moulage à la cire perdue, de nombreux facteurs affectent la précision dimensionnelle des pièces moulées. Par exemple, le retrait du moule, la déformation du moule de moulage à la cire perdue, le changement linéaire de la coque dans le processus de chauffage et de refroidissement, le taux de retrait de l'alliage et la déformation de la pièce moulée pendant le processus de solidification, etc., de sorte que la précision dimensionnelle de la pièce moulée à la cire perdue ordinaire est plus élevée, mais sa cohérence doit encore être améliorée (la cohérence dimensionnelle de la pièce moulée utilisant des matériaux en cire à moyenne et haute température doit être considérablement améliorée).

Lors du pressage du moule de précision, une finition de surface élevée de la cavité est utilisée, de sorte que la finition de surface du moule de précision est également relativement élevée. De plus, la coque est constituée d'un liant spécial résistant aux hautes températures et d'un matériau réfractaire constitué d'un revêtement réfractaire sur le moule de précision, et la surface de la cavité en contact direct avec le métal en fusion est de haute finition. Par conséquent, la finition de surface des pièces moulées à la cire perdue est supérieure à celle des pièces moulées générales, généralement jusqu'à Ra.1,6~3,2μ m.

Le principal avantage de la fonderie de précision est qu'en raison de la grande précision dimensionnelle et de la finition de surface de la fonderie de précision, le travail d'usinage peut être réduit, seule une petite surépaisseur de traitement peut être laissée sur les pièces ayant des exigences plus élevées, et même certaines pièces moulées ne laissent que des surépaisseurs de meulage et de polissage, qui peuvent être utilisées sans traitement mécanique. On peut constater que l'utilisation de la méthode de moulage par précision peut considérablement économiser l'équipement des machines-outils et les heures de traitement, et économiser considérablement les matières premières métalliques.

Un autre avantage de la méthode de moulage par cire perdue est qu'elle permet de couler des pièces moulées complexes à partir de divers alliages, en particulier des pièces moulées en superalliage. Par exemple, la pale d'un moteur à réaction, son profil profilé et sa cavité de refroidissement peuvent difficilement être formés par traitement mécanique. La production par moulage par cire perdue permet non seulement d'atteindre une production en série, d'assurer la cohérence des pièces moulées, mais également d'éviter la concentration de contraintes sur la pale résiduelle après l'usinage.