Contraintes thermomécaniques en surface ?

En fonderie sous pression, les contraintes thermomécaniques en surface d'empreinte sont provoquées par les forts gradients thermiques (différences de température entre la surface et les zones de moule sous la surface) lors de l'injection (et lors de l'opération de poteyage).



La température est quasiment stable à 40 mm (courbe bleue) sous la surface alors qu'elle évolue fortement à la surface (courbe rouge), créant des contraintes de traction-compression cycliques


Les contraintes sont fonction de paramètres intrinsèques (lié au matérieu du moule), mais également extrinsèques (liés au gradient thermique).



Influence des contraintes

Le niveau de contraintes en surface a un impact direct sur la vitesse de fissuration en surface et donc sur la durée de vie du moule.

Comme on le voit dans l'équation précédente, le niveau de contrainte dépend :
   - Du matérieu de moule (Module d'Young, coefficient de poisson, ...)
   - De la température de moule et du choc thermique

Les fortes différences de durée de vie de moule constatées entre l'injection du zinc, de l'aluminium ou du laiton sont dues aux écarts de température d'injection entre ces matériaux.

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Alliage          T injection              Durée vie moule (inj)
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Zn                    400°C                  500.000 (ou davantage)
Al                     700°C                  150.000
Cu                   1000°C                   30.000

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Juillet 2008