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Moulage des alliages d’aluminium - Moules permanents : coquille, sous pression et apparentésArticle de référence | Réf : M3638 v2
Auteur(s) : Michel GARAT, André LE NÉZET
Date de publication : 10 déc. 2013
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Propriétés des alliages d’aluminium de fonderieCet article fait partie de l’offre
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La maîtrise de la qualité des pièces de fonderie est un impératif absolu pour l'industrie, aussi bien du côté fournisseurs que du côté utilisateurs. Cet article résume les défauts typiques, leurs remèdes, les règles de conception des pièces et outillages et pour finir le potentiel de la simulation numérique du remplissage et de la solidification, devenu un outil majeur de la qualité en fonderie.
Controlling the quality of castings is an absolute imperative for both suppliers and users. This article summarizes the typical defects and their remedies, the rules of the design of parts and tools as well as the potential of the numerical simulation of filling and solidification, which has become a major tool for quality in casting.
Michel GARAT : Ingénieur ESPCI, consultant privé, ancien directeur R & D alliages de moulage Aluminium Pechiney et project manager Rio Tinto Alcan, Peyrins, France
André LE NÉZET : Ingénieur ESF, expert moulage des alliages non ferreux, Renault, Rueil-Malmaison, France
La qualité d’une pièce moulée peut être définie comme son aptitude à satisfaire les exigences spécifiées par le cahier des charges du client. Elle dépend de la conception de la pièce par le donneur d’ordres, et du soin apporté à sa réalisation par le fondeur, qui doit maîtriser un grand nombre de paramètres de fabrication.
La recherche de cette qualité passe entre autres par la reconnaissance et la description des anomalies ou défauts qui peuvent se produire au cours du processus de fonderie, indispensables pour la mise en place d’actions correctives. Les défauts observés sur les pièces moulées en alliages d’aluminium sont analogues à ceux rencontrés avec d’autres métaux et alliages, avec néanmoins des spécificités, comme leur grande oxydabilité à l’état liquide et leur tendance à dissoudre l’hydrogène. Ces défauts sont examinés dans la première partie de l’article.
La conception des pièces ne peut se faire sans tenir compte du procédé de moulage adopté. La diversité de ces procédés dans le cas des alliages d’aluminium implique certaines règles élémentaires, dont la bonne application conditionne l’obtention de pièces de qualité. Les techniques numériques dites de « prototypage virtuel », qui vont du calcul dimensionnel jusqu’à la simulation du remplissage, de la solidification et du refroidissement, permettent une meilleure conception des pièces et une amélioration de leur qualité, ainsi qu’une réduction significative des coûts et des délais de mise au point. Le présent article décrit les différents types de défauts et leurs origines, les moyens de réparation, les règles de conception permettant de les éviter et conclut sur la simulation numérique des procédés de fonderie, outil majeur pour l’obtention rapide d’une qualité satisfaisante.
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(1) - * - Recherche de la qualité des pièces de fonderie – Éditions techniques des Industries de la Fonderie (1986).
(2) - JACOB (S.), FONTAINE (D.) - Brûlure de l’A-U5GT au cours du traitement thermique - Fonderie n° 294, p. 326-336 (1970).
(3) - STUCKY (M.) - Réfractaires pour la fonderie d’aluminium - Éditions techniques des Industries de la Fonderie (2004).
(4) - AFNOR - Conception des pièces métalliques moulées - Édition Louis Jean, 228 pages (1993).
(5) - Guide du tracé des pièces moulées en alliages légers - Éditions techniques des Industries de la Fonderie, 80 pages (1987).
(6) - RIGAUT (C.), JANIN (B.), LATY (P.), BOURG (A.), LATROBE (A.) - Simulor, un logiciel de modélisation 3D du remplissage...
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