Coulée sous pression d'aluminium : le guide ultime

L'aluminium possède des propriétés physiques et chimiques particulières : non seulement il est léger, résistant et résistant à la corrosion, mais il offre aussi une bonne ductilité, une bonne conductivité électrique et thermique, une bonne résistance à la chaleur et à la radiation nucléaire. C'est une matière première de base essentielle au développement de l'économie nationale, et l'aluminium et ses alliages sont largement utilisés dans de nombreux secteurs industriels.

Si vous envisagez la coulée sous pression d'aluminium pour vos prochains projets et souhaitez découvrir ce procédé en détail, lisez le guide ci-dessous.

Qu'est-ce que la coulée sous pression d'aluminium ?

La coulée sous pression d'aluminium permet de fabriquer des composants en aluminium légers aux formes complexes et aux parois minces.

L'aluminium résiste à la corrosion et offre même une conductivité électrique et thermique élevée. Ce procédé permet de conserver la résistance des composants coulés sous pression en aluminium, même à des températures extrêmes.

Le procédé de coulée sous pression d'aluminium est utilisé depuis longtemps : la première coulée sous pression d'aluminium a été réalisée en 1800 par injection sous pression. En 1849, la première machine de coulée sous pression a été fabriquée. Elle était toutefois à commande manuelle.

Vingt ans plus tard, cette machine de coulée sous pression a été perfectionnée. Dès 1900, elle servait à produire en grande série différents composants.

Comment cela fonctionne-t-il ?

Le procédé de coulée sous pression d'aluminium se déroule en plusieurs étapes, décrites ci-dessous :

• Les barres d'aluminium sont d'abord chauffées à haute température jusqu'à leur fusion. En parallèle, une installation à chambre froide est également utilisée pour éviter d'endommager la machine.
• L'aluminium en fusion est maintenu dans un creuset, à l'écart de la machine de coulée. Il est ensuite puisé dans le creuset et injecté sous haute pression dans le moule de la machine.
• L'aluminium, une fois fondu et sous forme liquide, est injecté dans le moule et y est laissé au repos jusqu'à sa solidification.
• Les deux moitiés du moule sont séparées pour éjecter le composant en aluminium solidifié.
• Les composants coulés sous pression en aluminium peuvent nécessiter une opération de finition supplémentaire afin d'obtenir la finition de surface requise.

Avantages de la coulée sous pression d'aluminium

Le procédé de coulée sous pression d'aluminium est choisi pour les avantages qu'il offre. En voici quelques-uns :

• Ce procédé fabrique des composants présentant une finition de surface lisse.
• Il offre une excellente résistance à la traction et le coût des matières premières est faible.
• La structure moléculaire des composants fabriqués par coulée sous pression est solide et ne fissure pas sous la pression.
• Il offre une précision d'épaisseur inférieure à 1,5.
• Il offre une grande durabilité et permet de produire des formes complexes.
• Les propriétés chimiques et mécaniques des composants coulés sous pression en aluminium sont excellentes.

Types d'aluminium utilisés pour la coulée sous pression

Les alliages d'aluminium couramment utilisés pour la coulée sous pression sont les suivants :

• A390
• A380
• A413
• A360
• ADC-1
• ADC-12

L'étape la plus importante de la coulée sous pression d'aluminium est le choix du bon alliage d'aluminium. L'alliage A390 offre une excellente résistance à l'usure et est dur, mais il est aussi moins flexible. Il peut être utilisé pour les blocs-moteurs automobiles.

L'alliage A360, quant à lui, présente une excellente résistance à la corrosion et une bonne étanchéité à la pression. À l'état fondu, il est très fluide et est choisi pour les carters d'huile automobiles, les boîtiers de communication 5G, etc.

L'alliage A380 possède d'excellentes propriétés de coulée et peut être utilisé pour les meubles domestiques et les outils électroportatifs.

Options de finition de surface pour l'aluminium coulé sous pression

L'aluminium coulé sous pression peut être traité par divers procédés de finition de surface, à savoir :

Anodisation

L'anodisation est un procédé économique qui améliore la résistance à la corrosion des composants fabriqués par coulée sous pression d'aluminium. Elle accroît également la durabilité des composants et ajoute une couche protectrice non conductrice.

L'anodisation de l'aluminium sert à former une couche d'oxyde, qui le rend non conducteur. Elle convient donc aux applications où la conductivité électrique n'est pas nécessaire.

Thermolaquage

Le thermolaquage est l'un des procédés les plus couramment choisis pour la finition de surface des pièces en aluminium fabriquées par moulage sous pression.

Ce procédé est réalisé à haute température et améliore la résistance aux rayures des pièces. Il permet d'obtenir différentes finitions brillantes, textures et couleurs sur les pièces.

Film chimique

Le film chimique est appliqué selon diverses méthodes : trempage de la pièce, brossage ou pulvérisation. Il confère une conductivité électrique élevée aux pièces en aluminium moulées sous pression.

Applications des pièces moulées en aluminium

Les pièces en aluminium moulées sous pression sont largement utilisées dans de nombreuses applications, dont voici quelques exemples :

Construction

Dans le secteur de la construction, le moulage sous pression de l'aluminium permet de fabriquer des cadres de fenêtres et des structures de toiture. Il est très couramment utilisé dans les bâtiments commerciaux et les ponts.

Automobile

Les alliages d'aluminium offrent une résistance élevée pour un faible poids, ce qui les rend économes en carburant lorsqu'ils sont utilisés dans les véhicules. L'industrie automobile emploie donc ces alliages dans diverses applications, des pièces de carrosserie au moteur du véhicule.

Industrie électronique

L'aluminium joue un rôle essentiel dans la fabrication d'électronique innovante. Ces appareils électroniques sont produits à partir d'aluminium moulé sous pression, utilisé notamment dans les boîtiers de réseaux 5G et les smartphones.

Ameublement

Le secteur de l'ameublement utilise l'aluminium pour sa résistance élevée, son faible poids et sa capacité à résister à la corrosion. Les pièces sont peu coûteuses et peuvent donc facilement servir à des meubles abordables.

Les chaises, serrures, boutons et autres accessoires du secteur de l'ameublement sont fabriqués à partir de pièces en aluminium moulées sous pression.

Facteurs à prendre en compte dans la conception des pièces en aluminium moulées sous pression

Lors de la conception de pièces par le procédé de moulage de l'aluminium, certains facteurs doivent être pris en compte :

Conception du moule

La conception du moule doit être parfaite et efficace afin que les pièces en aluminium soient irréprochables. Le moule comporte une ligne de joint qui le divise en deux moitiés, ce qu'il convient de prendre en compte lors de la création des pièces.

Emplacement du point d'injection

Lorsque l'aluminium en fusion est injecté dans le moule, le point d'injection doit être soigneusement étudié. Il doit être coulé avec précision afin de remplir correctement la cavité, car la solidification du métal se produit parfois très rapidement, ce qui entraîne une texture irrégulière.

Épaisseur de paroi

L'épaisseur de la paroi de la pièce est également très importante à prendre en compte. Il est essentiel d'opter pour une épaisseur constante qui garantit l'uniformité de la pièce.

Conclusion

Le guide ci-dessus rassemble tous les détails importants concernant le moulage sous pression de l'aluminium. Vous pouvez désormais lancer votre projet en gardant à l'esprit tous ces aspects et la manière d'obtenir une pièce en aluminium parfaite.

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