Le CTIF a mené de nombreuses études d'intérêt collectif sur la fonderie sous pression. L'une d'elles a permis d'explorer de manière approfondie la pression de multiplication qui permet de densifier le métal après le remplissage de l'empreinte et a un effet très bénéfique sur la santé interne en zones minces mais également en zones massives (bossages, ...). De nombreux paramètres impactent l'efficacité de cette phase de compression.
La méthodologie utilisé par CTIF
Un moule de pièce éprouvette (400 x 100 mm x 3,5 mm) a été instrumenté en capteurs de pression d'empreinte KISLER qui ont permis d'enregistrer la transmission de pression dans la pièce tous les 65 mm. Un plan d'essais a été mené avec enregistrement des courbes de pression, enregistrement des courbes d'injection machine (Buhler 630 t) et analyse de la porosité (par méthode de double pesée) dans les différentes zones de pièces (zones minces et zones massives) proches ou éloignées des attaques.
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Les paramètres importants
Les paramètres les plus impactant sur la qualité de pièce sont multiples et dépendent tout aussi bien de la conception de la pièce (ou du moule) que des paramètres de production.
Paramètres de production :
- Le niveau de pression de multiplication est majeur (1000 bars plus favorable que 600 bars)
- Le retard avant application de la pression (retard faible de 100 ms plus favorable que retard important type 400 ms). Le retard tolérable est lié à l'épaisseur d'attaque mais également à l'épaisseur de pièce
- Le niveau de pression de compression permet de comprimer les défauts de type soufflures, mais ne les supprime pas comme le montre un test ultérieur de cloquage à chaud (qui les fait réapparaître)
- La température d'injection du métal plus basse (660°C) est plus favorable qu'une température plus élevée (700°C)
- Une épaisseur de pastille importante (50 mm contre 15 mm) est plus favorable car elle peut ralentir la solidification de la zone d'attaque de la pièce et modifie le point de déclenchement de la phase rapide d'injection (moins d'air entrainée)
Pièce et alliage
- L'épaisseur de l'attaque de coulée. Une faible épaisseur d'attaque (1 mm) entraîne une solidification rapide et l'arrêt de la transmission de la pression de multiplication alors qu'une forte épaisseur est clairement favorable sur la qualité pièce
- Le taux de porosité obtenu avec l'AlSi9Cu3(Fe) est plus faible que celui obtenu avec l'AlSi12, que ce soit en zone massive ou en zone fine
- La transmission de la pression (et le niveau de qualité atteint) diminue lorsque l'on s'éloigne de l'attaque de coulée
- Les zones massives (20 mm) sont beaucoup moins saines que les zones fines (3 mm) car elles cumulent des défauts de soufflure (air emprisonné) et défauts de retassure (contraction volumique à la solidification)
- La pression de multiplication ne permet pas d'atteindre une santé équivalente en zone massive identique à celle des zones fines.
Source : CTIF
