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Service de Fabrication d'Outils et Matrices pour le Moulage Sous Pression Haute Pression

Le service de coulée à cristal équiaxe produit des composants avec une structure cristalline granulaire uniforme, améliorant la résistance mécanique et la durabilité. Cette méthode est idéale pour les pièces de turbine, y compris les disques et roues, utilisées dans des environnements à haute température et haute contrainte comme les turbines à gaz.

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Qu'est-ce qu'un outil et une matrice de moulage sous pression ?

Le moulage sous pression de l'aluminium est un procédé de fabrication où l'aluminium en fusion est injecté sous haute pression dans un moule en acier. Il crée des pièces durables, complexes et précises utilisées dans diverses industries, notamment l'automobile, l'aérospatiale et l'électronique.

Étapes	Description
Fonction	Les outils et matrices de moulage sous pression sont essentiels pour façonner le métal en fusion en pièces précises et de haute qualité. Ils garantissent des dimensions précises de la cavité, une durabilité et une surface lisse, les rendant indispensables pour la production de masse dans les secteurs automobile, aérospatial et industriel.
Moule mâle	Le moule mâle, également appelé "noyau" dans le moulage sous pression, est la partie de la matrice qui forme les caractéristiques internes de la pièce. Il est généralement positionné à l'intérieur du moule femelle pour créer des sections creuses ou des détails complexes.
Moule femelle	Le moule femelle, ou "coquille de matrice", est le moule externe qui enveloppe le moule mâle. Il fournit la forme extérieure de la pièce et est essentiel pour former des pièces avec des géométries complexes, assurant un moulage lisse et uniforme.
Cavité du moule	La cavité du moule est l'espace formé entre les moules mâle et femelle où le métal en fusion est injecté. Elle détermine la forme et les dimensions de la pièce moulée finale et doit être conçue avec précision pour une production de haute qualité.

Matériaux Typiques pour Outils et Matrices

Les matériaux typiques pour la fabrication d'outils et de matrices comprennent des aciers à haute résistance comme H13, P20, D2 et A2, ainsi que du cuivre béryllium et du carbure de tungstène. Ces matériaux offrent une excellente résistance à l'usure, aux chocs et des performances élevées à haute température, ce qui les rend idéaux pour créer des moules et outils durables utilisés dans le moulage sous pression, l'injection plastique et d'autres procédés de fabrication.

Matériaux d'Outil	Alias	Résistance à la traction (MPa)	Limite d'élasticité (MPa)	Dureté (HRC)	Conductivité thermique (W/m·K)	Densité (g/cm³)	Applications
Acier H13	1.2344 (UE), X40CrMoV5-1 (Allemagne)	1400-1700	1000-1300	45-50	27.3	7.8	Moulage sous pression général, outils, outillage chaud
Acier P20	1.2311 (UE), DIN 1.2311 (Allemagne)	750-1000	500-700	28-32	24	7.8	Moules d'injection, moules plastiques, moules de moulage sous pression
Acier D2	1.2379 (UE), X153CrMoV12 (Allemagne)	1600-1900	1200-1500	55-60	25	7.7	Matrices résistantes à l'usure, moulage plastique et caoutchouc
Acier A2	1.2363 (UE), X100CrMoV5 (Allemagne)	1000-1300	850-1050	55-60	25	7.8	Matrices pour travail à froid, poinçonnage, découpage et estampage
Cuivre béryllium	CuBe2 (USA), UNS C17200 (USA)	500-800	300-500	30-40	120-160	8.2	Insertions de moules, noyaux de moulage sous pression, composants électriques
Acier outil S7	1.2714 (UE), X40CrMoV5-1 (Allemagne)	1400-1800	1200-1500	45-55	20	7.8	Matrices résistantes aux chocs, travail à chaud et moules de moulage sous pression
Carbure de tungstène	-	3000-4500	2500-4000	70-85	150	14.0	Moules pour applications à forte usure, exploitation minière et moulage sous pression
Inconel 718	-	1300-1700	1100-1400	35-45	11.4	8.9	Moulage sous pression à haute température, composants aérospatiaux et turbines

Traitement de surface typique pour les outils et moules de moulage

Les traitements de surface typiques pour les outils et moules de moulage comprennent la nitruration, le revêtement PVD, l’électrodéposition, le grenaillage, le polissage et le revêtement dur. Ces traitements améliorent la dureté, la résistance à l’usure, la résistance à la corrosion et les performances globales de l’outil ou du moule, garantissant une meilleure durée de vie et une fiabilité accrue dans les processus de fabrication exigeants.

Traitement de surface	Description	Objectif/Bénéfice	Applications
Nitruration	Un procédé thermique qui introduit de l’azote dans la surface de l’acier ou de l’alliage.	Améliore la résistance à l’usure, la résistance à la fatigue et la résistance à la corrosion.	Outils, moules, aéronautique, automobile et machines haute performance.
Revêtement PVD	Un procédé de dépôt en phase vapeur physique appliquant une couche dure sur la surface du moule.	Améliore la dureté de surface, la résistance à l’usure et procure une finition lisse.	Moules, outils de formage, matrices d’emboutissage, outils de coupe et outillage de précision.
Électrodéposition (Nickel, Chrome, etc.)	Dépôt d’un revêtement métallique sur la surface du moule par procédé électrochimique.	Améliore la dureté de surface, la résistance à la corrosion et l’apparence esthétique.	Outils d’emboutissage, moules, machines industrielles, moules de précision, outillage automobile.
Grenaillage	Un procédé consistant à bombarder la surface du moule avec des petites billes sphériques pour créer des contraintes de compression.	Augmente la résistance à la fatigue, améliore la durabilité et réduit la fissuration.	Moules, matrices, aérospatiale, pièces automobiles et outillage de précision.
Polissage	Procédé mécanique ou chimique visant à lisser la surface des outils et moules pour améliorer la finition.	Améliore la finition de surface, réduit la friction et améliore l’apparence esthétique.	Moules de précision, matrices et outillage décoratif pour les industries automobile et électronique.
Revêtement dur	Application d’un revêtement dur et résistant à l’usure sur la surface du moule pour améliorer sa dureté.	Améliore la résistance à l’usure, réduit la friction et prolonge la durée de vie de l’outil dans des environnements difficiles.	Moules, outils de coupe, matrices industrielles et outillage haute performance dans les industries aérospatiale, automobile et médicale.

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Comment choisir l’outil et le moule

Choisir le bon outil et moule implique de prendre en compte la durabilité du matériau, la résistance à la chaleur et à l’usure. Priorisez un design d’outil efficace, incluant un refroidissement adéquat, des systèmes d’éjection et un placement optimal des orifices pour un flux métallique optimal. Assurez-vous que le moule respecte les tolérances requises, soit facile à entretenir et puisse gérer le volume de production. Évaluez la rentabilité et la maintenance à long terme pour une meilleure efficacité de fabrication.

Facteur de choix	Description
Sélection du matériau	Choisissez des aciers à outils tels que H13, D2 ou P20 pour la durabilité, la résistance à la chaleur et à l’usure.

Conception de l’outil	Assurez-vous que le moule est conçu pour un flux métallique efficace, un refroidissement approprié et une facilité d’éjection des pièces. Considérez des caractéristiques telles que les canaux de refroidissement et les broches d’éjection.

Finition de surface du moule	Utilisez des surfaces polies pour un meilleur écoulement et une friction minimale. Des finitions texturées peuvent être utilisées pour des pièces esthétiques.

Système d’éjection	Choisissez un système d’éjection efficace tel que des broches d’éjection, des leviers ou des plaques de dénudage pour assurer un dégagement fluide des pièces et éviter les défauts.

Conception des orifices et des canaux	Sélectionnez des emplacements d’orifices et des systèmes de canaux appropriés pour contrôler le flux de métal en fusion, minimiser les déchets et réduire les défauts de refroidissement.

Système de refroidissement	Intégrez des canaux de refroidissement adéquats pour contrôler la vitesse de refroidissement et assurer une solidification uniforme afin d’éviter les défauts tels que le retrait.

Maintenance du moule	Choisissez un outil facile à entretenir avec des inserts ou noyaux remplaçables pour la protection contre l’usure et la facilité de réparation.

Tolérances	Assurez-vous que le moule peut respecter les tolérances dimensionnelles requises, généralement comprises entre ±0,1 mm et ±0,5 mm.

Traitement thermique	Utilisez des traitements thermiques comme le durcissement sous vide pour améliorer la dureté du moule et sa résistance à la fatigue thermique, particulièrement pour les applications à haute température.

Coût et volume de production	Considérez le coût de l’outillage par rapport au volume de production. Pour la production en grande série, investissez dans des outils plus durables et coûteux, tandis que pour des volumes plus faibles, des outils plus économiques peuvent être préférés.