Technologie de la Fonderie sous pression (Al, Zn, ...)

Fonderie aluminium AlSi9Cu3 moulage zamak zinc magnésium squeeze casting machine phases d'injection poteyage historique vie des sociétés moule

01 décembre 2009

Mode de formation des gouttes froides

Il existe deux modes de formation des gouttes froides en fonderie sous pression: par pulvérisation du flot de métal sur le moule et par remplissage par extrusion d'eutectique (phase pâteuse) de trous (soufflures ou manques).

Mode 1
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 heurté une paroi de moule très brutalement. Des goutellettes se détachent alors et se solidifient séparément. Elles sont ensuite rejointes par le flot de métal principal et sont inclus 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).

Mode 2
Ce mode de formation n'a été identifié que très 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 3ième phase permet de combler ces pores par extrusion de liquide eutectique (non encore solidifié).

La séquence suivante (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
Il nous semble que l'impact des gouttes froides sur la diminution des caractéristiques mécaniques est très faible (voire négligeable) 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

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01 juin 2009

Questionnaire - Problème délicat à traiter ?

Vous êtes fondeur sous pression.
Quel problème sur pièce vous semble le plus délicat à résoudre ?

Synthèse de vos réponses

20 réponses (arrêté au 08 juin 2009)
     - Reprise       15 %
     - Retassure    50 %
     - Soufflures    15 %
     - Criques         5 %
     - Cloques       10 %
     - Dimensionnel  5 %

Commentaires
Les défauts de type retassure sont d'après vos réponses les plus délicats à traiter (50 %) suivi des reprises (15 %) et des soufflures (15 %). Les autres défauts semblent moins problématiques.
Rappelons que les retassures sont dues à des causes liées à la thermique alors que les soufflures sont liées davantage au remplissage de l'empreinte. 'agissant de deux défauts internes, il y a quelquefois confusion entre les soufflures et les retassures. Le diagnostic de défaut est important. Les retassures sont déchiquetées et "caverneuses" alors que les soufflures sont rondes et lisses.

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18 mai 2009

Défauts en fonderie sous pression : diagnostic et solutions

Formation inter-entreprises les 3-4-5 juin 2009 à Amiens sur les défauts en fonderie sous pression avec une visite de la fonderie FAVI

Objectifs de la formation
L’objectif de cette session est de permettre aux personnes concernées de maîtriser la qualité des pièces et d’acquérir une démarche méthodologique pour la résolution de problèmes en fonderie sous-pression.

L’enjeu est de diminuer le taux de rebut interne et d’augmenter la réactivité face à un problème de non qualité.

A l’issue de cette formation, les stagiaires seront capables de :
   · Expliquer l’origine et le mode de formation des défauts,
   · Diagnostiquer clairement un défaut sur pièce,
   · Connaître l’influence des paramètres de fabrication sur la qualité pièce,
   · Relier un défaut à l’arbre des causes,
   · Proposer des remèdes pour la suppression d’un défaut.

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retassure_bossage
Identification du défaut --> causes --> Résolution

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19 mars 2009

Quantification des défauts radioscopie et tomographie

Quantification of internal defects on aluminium high pressure die castings contributes to a better definition and harmonization of acceptance specifications.

The radioscopic image analysis allowed extracting reference images (blowhole or shrinkage type) correlated to porosity levels.

Shrinkage_radioscopic_image
Shrinkage radioscopic image

High resolution tomography (from 3μm to 20μm voxel) enabled to calculate the volume of internal defects and to determine the distribution of the pores among classes in order to specify maximum allowed pore sizes.

Moreover, this technology, still no very used industrially, makes it possible to measure the distance between pores and the distance of pores from surface, an important criterion for the dynamic stress strength.

Source :  www.ndt.net/article/cofrend2008/papers/014.pdf

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25 février 2009

Causes de soufflures ?

Mode de formation
Emprisonnement d'air lors du remplissage (ou décomposition de produit gras ou d'eau dans le moule)

Micrography___pore_at_the_part_center
Soufflures (et micro-retassures) sur zone de pièce

Causes de soufflure :
- V2 trop lent (écoulement de type jet)
- V2 trop rapide (pas assez de temps pour évacuer l'air)
- Tirages d'air insuffisants, mal placés ou encrassés (nettoyage plan de joint)
- Trop de poteyage et/ou soufflage insuffisant (eau résiduel dans le moule)
- Système alimentation mal conçu (--> lancer une simulation numérique de remplissage)
- Fuite des circuits d'eau (ou de thermorégulation) dans le moule
- Graissage conteneur trop important
- V1 trop rapide (ou trop long)
- ...

Remèdes spécifiques :
- Ajouter un système de sous vide (Fondarex, BDW, ...)
- Ajouter un tirage d'air massive
- Réaliser une simulation numérique du remplissage pour optimiser l'évacuation de l'air
- Nettoyer le plan de joint (encrassé) plus souvent
- Percer un trou dans la zone de tiroir (vers l'arrière du moule) pour faciliter l'évacuation de l'eau

Soufflure
Pores de type soufflures (vue type 3D en tomographie) sur pièce de 3.5 mm d'épaisseur. Peau de pièce (en haut et en bas du GIF animé) relativement exempte de pores de grosse taille.

Source : CTIF



Février 2009

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28 janvier 2009

Défauts - Cristaux pré-solidifiés dans le conteneur

Les cristaux pré-solidifiés se présentent comme de très grosses dendrites isolées dans une structure de fines dendrites. Ces cristaux se sont formés dans le conteneur au contact des parois froides ou de la face piston. Lorsque ces dendrites sont en amas, il peut y avoir une interface (ligne de discontinuité) entre la zone conventionnelle de pièce et la zone de cristaux pré-solidifiés.

Défaut ESC
Les anglo-saxons les appellent ESC (pour Externally solidified Crystals) ou quelquefois ESP ("Externally solidified particules"). Ce sont des particules de métal déjà solidifiés avant d'entrer dans l'empreinte. Dans de nombreux cas, ces gros cristaux sont formés dans le conteneur contre les parois et la face froide du piston. Nous proposons de traduire les défauts ESC par "cristaux pré-solidifiés" pour indiquer que ce sont des cristaux et qu'ils ont été formés (et pré-solidifiés) avant leur injection dans l'empreinte.

Cristaux_pr__solidifi_s__magn_sium
Cristaux pré-solidifiés (en blanc)

Ces cristaux pré-solidifiés apparaisent en blanc sur une photo micrographique (sur coupe de pièces). Ils touchent essentiellement les pièces réalisées par la technologie de la chambre froide (aluminium et magnésium). La chambre chaude ne semble pas concernée.

attaque_de_coul_e_et_pi_ce__ESC
Zone de défauts dans le canal de coulée (gauche) et dans la pièce (droite)

ESC_localisation_dans_la_pi_ce
Localisation des défauts et quantification

Le diamètre des cristaux pré-solidifiés a été mesuré à 69 µm alors que les cristaux des dendrites environnantes étaient de l'ordre de 8 à 10 µm.
Dans certains cas, lorsque un amas important de cristaux a été injecté, il peut apparaître une ligne de jonction non ou mal ressoudée (discontinuité) entre la zone saine et les zones pré-solidifiés.
Il a été remarqué que ces pré-solidifiactions lorsqu'elles sont présentes touchent tout particulièrement les canaux de coulée avant les attaques qui concentrent, semble t'il, les pré-solidifications.

Interface_ESC_et_non_ESC
Interface très importante (canal de coulée)

Interface_zone_ESC_et_non_ESC_dans_pi_ce
Interface entre zine saine et zone d'amas pré-solidifié (2 grosssissement différents)

Impact sur la pièce
Ces cristaux, en faible nombres, ne sont pas forcément gênants en eux même mais ils traduisent un refroidisement trop rapide de l'alliage dans le conteneur. En grande quantité, les amas de cristaux pré-solidifiés peuvent crééer des défauts de type reprise par mauvaise refusion entre 2 zones (saines et pré-solidifiée).

Interface_dans_pi_ce_ESP_non_ESP
Gros amas de métal pré-solidifié (structure de dendrite plus grossière)

Source : 21st Int. Die casting congress and exposition (2001)
              Papier "Microstructural features in aluminium alloy die castings", Nao Tsumagari and ali


Janvier 2009

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20 janvier 2009

Stages de formation

Trois stages de formations inter-entreprise sont organisés en 2009 sur la technologie de la fonderie sous pression pour les fondeurs, clients de la fonderie et fournisseurs.

    - Optimiser la conception d'un moule en fonderie sous pression
          10, 11 et 12 février 2009 à Rennes (35)

    - Les défauts en fonderie sous pression: causes et remèdes
          3, 4 et 5 juin 2009, Amiens (80)

    - Les poteyages en fonderie
          29, 30 sept. et 1er octobre 2009

Programme et inscription sur le site    CTIF


Janvier 2009

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09 décembre 2008

Mise au point process fonderie - Méthodologie

Un certain nombre de méthode (lot d'essai, plan d'expérience, Ishikawa, remonter à la cause raicine, analyse de données, ...) sont disponibles poir solutionner un problème de non qualité en fonderie. Ces méthodes sont plus ou moins adaptés à la fonderie et peuvent être déclinées en fonction des enjeux.

Problématique
Face à un problème de non qualité problématique et qui résiste à un premier « re-réglage », un certain nombre de méthodes plus ou moins complexes existent :
• Remonter à la cause racine (qui crée véritablement le problème)
• Récolter toutes les informations nécessaires – Méthode QQOQCC (Qui/Quoi/Où/Quand, Comment/Combien)
• Réalisation d’un lot d’essai
• Diagramme d’Ishikawa
• Plan d’expérience (dit Taguchi)
• Analyse de données
• AMDEC process
• Méthode du simplex, Check List, …

Remonter à la cause racine
La "cause racine" d'un problème (ou d'un défaut) permet bien souvent de régler définitivement le problème et non plus de régler superficiellement le problème (qui reviendra alors).
La cause racine se trouve avec la stratégie des "5 Pourquoi" (que pratiquent naturellement les enfants).

Exemple : Les soufflures n'ont pas été repérées en production ? 1. Pourquoi ? Parce que le contrôle radio n'a pas été fait ? 2. Pourquoi ? Parce que le radioscopie était en panne ? 3. Pourquoi ? Parce qu'il n'y a pas de contrat de maintenance (radio souvent en panne). 4. Pourquoi ? Parce que le budget maintenance a été réduit de 30 % en 2 ans.
On a dans la réduction du budget maintenance la "cause racine" au problème. Le "contrôle radio non réalisé" n'est que la cause superficielle. Si l'on ne traite que "les pannes radio", on réalise une "action pompier".

Lot d'essai
L’objectif d’un lot d’essai est de produire une quantité limitée de pièces dans des conditions normales de la production en modifiant cependant un ou plusieurs paramètre(s).

Ceci afin de tester une hypothèse : par exemple « la diminution du temps de poteyage (8 s au lieu de 10 s ) va réduire les rebuts ».

Le lot d’essai a certaines caractéristiques :
• Le bac de pièces est muni d’un repérage spécial (afin d’être tracé et ne pas aboutir chez le client avec un risque de fort rebut).
• Les pièces sont contrôlées à 100 % (en visuel et/ou en radio ou étanchéité) et notées
• Les pièces peuvent être repérées individuellement (bombe de couleur) pour être retrouvés après grenaillage (en vrac) ou usinage et empêcher leur livraison au client.

Le lot d‘essai est une méthode simple et facile à mettre en œuvre.

Si le résultats du lot est positif, une production plus importante (1 jour à 1 semaine) avec les nouveaux réglages est réalisée et contrôlée avant de valider le nouveau réglage.

Diagramme d'Ishikawa
Un diagramme Ishikawa (du nom du Japonais qui l’a popularisé) ou encore « en arête de poisson » est un outil qui permet de lister (et ne rien oublier) l’ensemble des paramètres (5 M : moyen, méthodes, main d’œuvre, milieu, mesure) qui ont une influence sur le défaut.

Ce type de diagramme doit être fait en groupe (dans l’idéal 6 personnes).

Ishikawa
Diagramme d'Ishikawa

Le travail en groupe (pour les autres méthodes d’ailleurs) présente l’avantage :
• D’impliquer l’ensemble des acteurs de l’entreprise
• D’amener le maximum d’idées
• D’utiliser l’expériences de tous et potentiellement sur des problèmes similaires déjà résolus par le passé.

Le diagramme d'Ishikawa permet d'aborder la non qualité en étant assez exhaustif. Par contre, c'est uniquement une approche qualitattive qui doit être complétés par une quantification ultérieure. Le diagramme d'Ishikawa est par exemple "un bon début" pour mener un plan d'experience afin de n'omettre aucune variable importante.

Plan d'expériences
La méthode des plans d’expériences (dit quelquefois "plan Taguchi") permet de faire varier un grand nombre de paramètres (avec influence des interactions si nécessaire) avec un minimum d’essais.

C’est donc une méthode économique en temps par rapport à des lots d’essais multiples. Le plan d'expérience nécessite, au niveau du dépouillement, de noter les pièces selon le niveau de défauts. Cette notation est appelée "la réponse". Pour un même plan d'expériences, plusieurs réponses peuvent être analysées. Par exemple, le niveau de retassure dans un bossage critique et les reprises en bout de pièce (zone éloignée des attaques).

On peut citer [Document interne CTIF] un plan d’expérience (L16 x 215 avec 50 injections par essai) réalisé sur des défauts de types reprises et non venues et qui a investigué 5 paramètres (Température métal, vitesse 2ème phase, vitesse 1ière phase, pression de multiplication et course 1ère phase) à 2 niveaux de réglage. Si besoin, certains paramètres peuvent avoir 3 niveaux, ce qui augmente cependant le nombre d'essais.

Plan_d_exp_rience_FSP
Plan d'expérience CTIF en fonderie sous pression

Deux paramètres apparaissent comme très significatif (TS) à hauteur de 95 % de probabilité: la vitesse 2ème phase et la course de 1ière phase.

La vitesse 2ème phase est un paramètre très significatif –au sens statistique du terme- et ressort très largement (tableau ci dessus) devant tous les autres facteurs en expliquant à elle seule  60 % des défauts constatés. La vitesse en phase rapide réglée en modalité haute donnait les meilleurs résultats pour ce type de défaut.

Le plan d’expériences est plus lourd que le lot d’essai et nécessite de la rigueur et un moyen informatique (StatGraphics) de génération et de dépouillement du Plan.

Autres méthodes plus exotiques (ou moins opérationnelles)
D'autres méthodes (Check List, Méthode du Simplex, Analyse de données), plus exotiques, existent et peuvent être des pistes intéressantes (utilisés dans d'autres domaines industriels).

AMDEC Produit Process
Le signe A.M.D.E.C. signifie « Analyse des Modes de Défaillances et de leur Criticité ».
Si la démarche "AMDEC produit" est très utilisée par l'automobile qui dispose d'une importante base de données (liés aux retours clients) et d'un traitement statistique, l' "AMDEC process" est plus délicate à mettre en place (de manière sérieuse et opérationnelle).

Check List
La check List est tout simplement une liste très détaillée de tout ce que doit faire un opérateur dans un certain ordre en cas d’apparition d’un défaut (ou d’un problème machine d’ailleurs)

Cette check List peut utiliser le REX (retour d’expérience) pour classer :
• En premier les causes très fréquentes (pastille trop mince, goulotte encrassée)
• En dernier les causes plus rares (fuite d’eau d’un circuit dans l’empreinte).

Cette check List est relativement lourde à rédiger et est d’un formalisme rigide. Elle a le mérite de formaliser la connaissance.
Elle est davantage utilisée en Asie (Japon) qu’en Europe.

On peut imaginer sur ce principe une base de données interne (à chaque entreprise) qui recense chaque problème de non qualité avec des mots clefs (défaut / moule / machine / périphérique / client /…) et décrive comment le problème a été résolu. Les services de maintenance (RATP, SNCF, ...) utilisent ce type de méthodologie.

Méthode du simplex
La méthode du Simplex, qui vient de la Chimie (et n’est pas utilisée en fonderie) consiste à faire varier très progressivement les réglages pour s’approcher peu à peu de l’optimum en terme de qualité. 

Le point de départ utilise 3 points avec des variables process assez proches. Pour ces points, on mesure la réponse (ici un taux de rebut). Le point conduisant au taux de rebut maximal est abandonné et un nouveau point en direction opposée est calculé.

De proche en proche, on tend de l’optimum.
Certains simplex utilisent des pas de progression évolutif  (fonction de la réponse obtenue).

Analyse de données
L’analyse de données (ou analyse statistique) est une méthode passive (dans le sens où l’on observe sans modifier) qui a pour objectifs à travers l’observation d’un grand nombre de pièces (5000 pièces ou davantage) de détecter l’influence d’éventuelles dérives de paramètres sur l’apparition de défauts.

C’est une méthode très lourde qui nécessite :
• Des moyens humains conséquents dédiés à cette analyse (2 à 3 personnes à plein temps)
• Un moyen de dépouillement informatique performant
• Des connaissances statistiques pointues dans l’interprétation des données
• Des moyens d’enregistrement (manuel ou automatique à fréquence variable) du maximum de paramètres de fabrication
• Le repérage individuel de chaque pièce (gravage automatique) et la notation pour chaque pièce du niveau de défaut (ou non) constaté

Cette méthode n’est évidement envisageable que si l’enjeu le justifie : grosse pièce (à forte VA) en production très longue durée.


Source : CTIF


Décembre 2008

29 octobre 2008

Le sous vide est-il indispensable ?

Le sous vide consiste à connecter l’empreinte à un réservoir sous vide attenant à la machine afin de limiter la quantité d’air lors de l’injection. Plusieurs systèmes commerciaux existent (Fondarex, BDW, VDS, OMC, Pfeiffer, …). Le sous vide permet d'optimiser la santé pièce et dans certains cas, plus rares, de réaliser des pièces soudables ou avec traitement thermique.


fondarex02
Valve de sous vide Fondarex

La problématique
Du fait du temps de remplissage très court (20 ms ou moins pour les très petites pièces à 150 ms pour les plus grosses), il est très délicat d'évacuer correctement la totalité de l'air de l'empreinte en fonderie sous pression.

Les tirages d'air positionnés en fin de remplissage (fréquemment sur les talons de lavage) sont théoriquement destinés à évacuer la totalité de l'air. Ils sont quelquefois assez efficaces, mais relativement minces (0.2 mm en aluminium et 0.1 mm ou moins en zamak), ils s'obstruent assez fréquemment. De plus, leur section de passage est la pluspart du temps bien inférieure (de plusieurs ordres de grandeur) à la section d'attaque et ils ne peuvent pas évacuer l'air avec le même débit que celui de l'alliage. L'air est donc souvent comprimée dans l'empreinte, perturbant le remplissage.

Il en résulte que des emprisonnements d'air sont assez fréquents et provoquent des défauts internes (de l'air emprisonné) dans les pièces. Ces défauts sont appellés soufflures (et quelquefois "porosité" de manière impropre). Ces défauts sont le "point faible" de la fonderie sous pression et en limitent quelquefois les applications en empêchant tout traitement thermique (apparition de cloques à chaud) et en perturbant les opérations ultérieures à chaud (peinture, téflonnage).

Les soufflures peuvent également :
- Limiter les propriétés mécaniques en zones sollicitées
- Créer des fuites (pièce étanche)
- Perturber la pose de joint sur pièce (porosité débouchante)
- ...
- et au final augmenter le taux de rebut de manière importante sur certaines pièces critiques.

Principe du sous vide : Evacuer l'air du moule
Le sous vide, ou les systèmes dérivés, consiste tout simplement à extraire le maximum d'air de l'empreinte par un périphérique additionnel au chantier standard.
Ce système consiste le plus souvent en un réservoir (avec un niveau de pression faible) relié au moule. L'empreinte est relié au réservoir qui aspire alors très rapidement une grande quantité d'air.

Les modifications à réaliser
Pour réaliser le sous vide, il faut :
  - Dans tous les cas adapter le moule (pour lui adjoindre un système)
  - Ajouter un périphérique (pour le sous vide traditionnel)

Cela conduit à un surcoût assez variable selon le système (et le fournisseur) retenu.
Le surcoût peut se décomposer ainsi :
     - Surcoût de modification du moule
     - Surcoût du périphérique (achat)
     - Surcoût lié à la maintenance moule et périphérique

Les fournisseurs de système de sous vide
De nombreux systèmes de sous vide (ou de système d'évacuation de l'air) ont été développés et sont commercialisés:

- Supervac de Fondarex (Suisse)                Fondarex
- Castool Vacuum system de Allper (Suisse)  Allper
- Provac de VDS (Suisse)                         
- Minimum Fill time (MFT) et High-Q-Cast de BDW (Allemagne)  Bdw Technologies.com
- OMC de/Prince (USA)
- Vacural (Frech Weingarten)
- Vacu2 multi step (Pfeiffer)                       Pfeiffer
- Tirage d'air massif (massive venting)
- CASTvac de CAST (Australie)                   CAST
- AVDC (Alcoa)
- NGK (Jap)
- GF (Gas Free) de UBE (Jap)                      UBE
- Optivent de Schmelzmetall (Allemagne)      Schmelzmetall
- ZZVAC ou Zig Zag venting                       ZZVAC

La liste de fournisseur ci-dessus est non exhaustive
(nous contacter en cas d'oubli)

UBE___gas_free_vacuum
Pièce avec sous vide Gas Free (UBE)
Aluminium part with gas free vacumm from UBE (Jap)

De nombreux constructeurs automobile (ou fondeurs indépendants) ont développés en interne (et brevetés) des technologies de sous vide qu'ils utilisent pour leurs besoins propres :
- Yamaha CF vacuum die casting technology
- Suzuki Motor Bikes
- Honda
- RNC (Ryobi New Csating) de Ryobi
- Verticast Process (ou Vert-A-Cast) de Gibbs
- Hitachi HiVac-V
Ces systèmes ne sont pas commercialisés et peu d'informations techniques sont disponibles.

Etanchéité Moule
Pour garantir un niveau de vide efficace, il est souvent utile de positionner un joint en silicone sur tout le pourtour du moule. Le passage des tiroirs peut poser problème.
Certains systèmes (ZZVAC) préconise l'injection de joint silicone à l'interface empreinte-carcasse pour optimiser le niveau de vide.

Des systèmes anciens allaient jusqu'à mettre une enceinte tout autour du moule. De tels systèmes ont été abandonnés de nos jours.

Nivau de vide atteint
Dans le cas d'un moule neuf et sans tiroir, le niveau de vide peut être assez performant et atteindre 50 à 70 mbar. Par contre, de nombreux tiroirs peuvent amener à un niveau de pression dans l'empreinte de 300 ou 400 mbar.

Pression_empreinte_avec_sous_vide
Pressure drop in cavity (CTIF project) with vacuum
Niveau de pression dans l'empreinte avec système de sous vide (projet CTIF)

Limite du sous vide
Les systèmes de sous vide permettent de supprimer les défauts de type soufflure (air inclus). Ils n'ont pas d'effet par contre sur les défauts internes de types retassure (retrait à la solidification). Avant de positionner du sous vide en curatif, il convient d'identifier au préalable le type de défaut présent.

De la même manière, des résidus d'eau dans le moule venant d'un poteyage surabondant amèneront des quantités très importantes de gaz qui seront difficiles à évacuer par le sous vide. Le sous vide ne dispense donc pas d'optimiser le process (vitesse, pression, système d'alimentation, poteyage, ...).

Le niveau de vide atteint dépend également beaucoup de la technologie utilisée et de la maitrise de cette technologie.

Il ne faudrait pas croire que toutes les technologies évoquées ici permettent de réaliser des pièces en fonderie sous pression avec traitement thermique (ou soudable). Dans la majorité des cas, le sous vide permet de limiter les défauts internes sur des pièces critiques.

Sous vide en 1er phase ou en 1er et 2ème phase
Certains système de sous vide font le vide en première phase seulement (BDW) alors que les autres maintiennent le vide pendant toute la durée de l’injection (1er et 2ème phase). L'arrêt du vide en fin de première phase a l'avantage de permettre d'utiliser des valves à fermeture mécanique alors que le sous vide pendant toute l'injection nécessite des valves spéciales, onéreuses et contraignantes en terme de maintenance. Par contre, le sous vide pendant toute l'injection est sensiblement plus efficace.

Vacural
Le système vacural, particulier, n'est disponible que sur machine Weingarten.

vacural___Muller_weingarten
Système Vacural (Weingarten)

Le sous vide indispensable ?
Pour des pièces classiques, le sous vide n’est pas indispensable. Lorsque l’on recherche un niveau de santé très élevé (pièce soudable, étanche à l’hélium, pièce très saine, …), le sous vide peut devenir très utile. Il exige un certain niveau de technicité et de rigueur.

Pour toutes les autres pièces, les systèmes à base de tirage d’air massif (massive venting) permettent d’atteindre des niveaux de santé assez proche du sous vide sans en avoir les inconvénients (coût, complexité).

comparatif_tirage_d_air_et_sous_vide
Comparatif entre différentes technologies de sous vide (étude CTIF), les niveaux de porosité importants dans les bossages sont liés à des défauts de type retassure (non affectés par le sous vide)
Comparison between various vacuum systems (massive venting versus traditionnal valve vacuum system). High porosity level in boss are due mainly to shrinkage cavity (non reduced by vacuum system)

Notre avis :
Le système « tirage d’air massif seul » ou « tirage d’air massif + sous vide » sans valve est le plus intéressant. Une étude CTIF a démontrée les très bonnes performances (niveau de vide atteint, densité pièce) du système tirage d'air massif et sous vide. Son absence de valve est de plus intéressante et en fait un système peu contraingnant au niveau de l'utilisation quotidienne dans les ateliers de fonderie.

fondarex03_chill_vent
Chill vent and vacuum (Fondarex)
Tirage d'air massif et sous vide (Fondarex)

Source : CTIF


Novembre 2008

25 septembre 2008

Causes de retassures ?

Mode de formation

Retrait à la solidification non compensée par la pression de multiplication

micro_retassure_AlSi9Cu3

Retassure sur pièce aluminium (Al Si9Cu3)

Causes :

- P3 trop faible ou retard à l’application trop important (lié à l'épaisseur d'attaque)

- Pastille trop mince

- Zone de pièce trop massive

- Bras d'alimentation trop loin de la zone à alimenter

- Moule trop chaud (localement)  --> faire une thermographie IR (caméra ou pistolet IR)
- buse de poteyage bouchée ou déréglée (et zone de moule non refroidie)

- Broche sans refroidissement interne

- ...

Remèdes spécifiques :

- Ajouter un squeeze pin dans la zone de défaut

- Utiliser un matériaux diffusif localement (TZM) pour optimiser l'évacuation de calories.

- Refroidir les petites broches avec un système de Jet Cooling.

- Augmenter l'épaisseur d'attaque (pour mieux transmettre la pression)

- Ajouter une nervure d'alimentation (attaque-zone à alimenter) pour mieux transmettre la pression

- Modifier localement la forme de la pièce pour réduire les masses (évidement et nervurage, re-design pièce)

- Passer en squeeze casting (horizontal ou vertical) si pièce trop épaisse (sciage des attaques ...)


Août 2008

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