Il existe deux modes de formation des gouttes froides en fonderie sous pression. Le mode de formation -le mieux connu- est lié à la pulvérisation et au refroidissement rapide du flot de métal sur le moule. Le deuxième mode de formation, mis plus récemment en évidence, est provoqué par le remplissage de soufflures ou de manques (sous l'effet de la pression de multiplication) pendant la solidification par du liquide eutectique encore en phase liquide ou pâteuse.

Refroidissement rapide de flot de métal
C'est le mode de formation le mieux connu et sans doute le plus répandu en fonderie sous pression.

Gouttes_froide_mode1
Mode de formation le mieux connu des gouttes froides

Le flot de métal liquide vient heurter une paroi de moule très brutalement. Des gouttelettes se détachent alors et se solidifient séparément. Elles sont ensuite rejointes par le flot de métal principal et sont incluses dans la pièce. La microstruture des gouttes froides est alors localement plus fine (car s'étant solidifiée très rapidement). Dans certains cas (notre photo) plus rare, mais permettant de mettre en évidence le phénomène, les gouttes froides restent isolées (dans une soufflure par exemple ou en surface de pièce).

Extrusion de liquide eutectique
Ce mode de formation n'a été identifié que récemment (2006-2008). Il est sans doute plus rare que le mode de formation précédent. En fin de remplissage, des porosités (soufflures ou manques) sont présentes dans la pièce. La pression 3ème phase va combler ces pores par extrusion de liquide eutectique (non encore solidifié). La séquence suivante (réalisée par tomographie haute résolution) permet de mettre en évidence le phénomène.

gouttes_froides_mode2
Mode de formation (remplissage en 3ième phase) mis en évidence plus récemment

Impact des gouttes froides
L'impact des gouttes froides sur la diminution des caractéristiques mécaniques est très faible par rapport à d'autres défauts internes (retassures, soufflures) ou externes (reprises). Des gouttes froides en grand nombre traduisent cependant un problème de remplissage.

Source : CTIF