Les pièces moulées en acier inoxydable 304 (équivalentes aux normes ASTM A743/A351 Grade CF8, UNS J92600 et EN 10283 1.4308) sont fabriquées à l'aide du processus de moulage à modèle perdu au sol de silice (coulée à la cire perdue). Ce processus produit des composants de forme proche-nette-avec un contrôle dimensionnel strict, une intégrité structurelle à paroi mince-et des finitions de surface lisses directement à partir du moule.
Classé comme acier inoxydable austénitique au chrome-nickel, le 304/CF8 offre un équilibre économique optimal entre la résistance à la corrosion atmosphérique, les performances d'oxydation jusqu'à 870 degrés (1 600 degrés F) et la ductilité mécanique.
Limites des capacités de base
• Plage de poids unitaire : 0,02 kg à 45 kg (0,04 lb à 100 lb)
• Comme-Tolérance dimensionnelle coulée : ISO 8062-3 CT4 – CT6 (VDG P690 Grade D1/D2)
• Comme-rugosité de surface coulée : Ra 3,2 µm à Ra 6,3 µm (125 à 250 µin RMS)
• Épaisseur minimale de paroi coulée : 1,5 mm (0,060 po) sur de petites portées localisées
• Capacité annuelle : 3 600 tonnes métriques de pièces moulées de précision en acier inoxydable
Processus de fabrication
Notre installation utilise le procédé Shell Silica Sol Shell à température moyenne-, qui élimine les piqûres de surface, la contamination par le carbone et les finitions rugueuses typiques des méthodes de coulée de silicate de sodium (verre soluble).
Flux de processus
• Fabrication d'outillages en aluminium
• Injection de modèle de cire
• Assemblage d'arbres et portail
• Séchage de coque multicouche -et trempage dans un sol de silice/revêtement en stuc
• Déparaffinage (Autoclave)
• Tir d'obus (1 000 degrés – 1 150 degrés)
• Fusion et coulée par induction à moyenne-fréquence
• Knockout et Cut-Off Gating
• Recuit de solution (1 040 degrés – 1 120 degrés)
• Grenaillage et usinage CNC
• Inspection finale et vérification CMM
Étapes clés de fabrication
• Outillage et injection de cire : matrices en aluminium usinées CNC-injectées avec de la cire à moyenne-température sous contrôle de pression hydraulique pour garantir une stabilité dimensionnelle et un écart de retrait minimal.
• Silica Sol Shell Building : 5 à 7 couches de coulis de zircon et trempage de stuc de silice fondue. La température contrôlée (22 degrés ± 2 degrés) et l'humidité (55 % ± 5 %) dans les salles de séchage automatisées garantissent la solidité de la coque et évitent les fissures.
• Déparaffinage et cuisson : déparaffinage en autoclave à vapeur suivi d'un grillage de la coque à haute-température à 1 050 degrés pour éliminer les résidus organiques, augmenter la résistance aux chocs thermiques et empêcher la porosité des gaz pendant la coulée.
• Fusion et coulée par induction : fondu dans des fours à induction à moyenne fréquence-. La désoxydation et la vérification chimique spectrographique ont lieu avant le versement par gravité dans des moules en céramique préchauffés.
• Traitement thermique en solution (obligatoire pour CF8) : les pièces moulées sont trempées à l'eau-entre 1 040 et 1 120 degrés (1 900 et 2 050 degrés F) pour dissoudre les carbures de chrome dans la matrice austénitique, éliminant ainsi les risques de corrosion intergranulaire.
Matériaux et spécifications techniques
Comparaison de la composition chimique (%)
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Élément |
ASTM A351 Grade CF8 (moulée) |
ASTM A743 Grade CF8 (moulée) |
FR 10283 1.4308 (Distribution) |
AISI 304 (Forgé Réf.) |
|
Carbone (C) |
<= 0.08 |
<= 0.08 |
<= 0.07 |
<= 0.08 |
|
Chrome (Cr) |
18.00 – 21.00 |
18.00 – 21.00 |
18.00 – 20.00 |
18.00 – 20.00 |
|
Nickel (Ni) |
8.00 – 11.00 |
8.00 – 11.00 |
8.00 – 11.00 |
8.00 – 10.50 |
|
Silicium (Si) |
<= 2.00 |
<= 2.00 |
<= 1.50 |
<= 0.75 |
|
Manganèse (Mn) |
<= 1.50 |
<= 1.50 |
<= 1.50 |
<= 2.00 |
|
Phosphore (P) |
<= 0.040 |
<= 0.040 |
<= 0.040 |
<= 0.045 |
|
Soufre (S) |
<= 0.040 |
<= 0.040 |
<= 0.030 |
<= 0.030 |
Remarque : La chimie CF8 spécifie des niveaux de silicium admissibles plus élevés (jusqu'à 2,00 %) que le 304 corroyé pour optimiser la fluidité pendant l'écoulement du métal en fusion dans les moules d'investissement à section mince-.
Propriétés mécaniques (traitement thermique post-solution)
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Propriété |
Norme ASTM A351/A743 CF8 |
Valeurs de production typiques |
Méthode d'essai |
|
Résistance à la traction |
>= 485 MPa (70 ksi) |
530 – 620 MPa |
ASTMA370 |
|
Limite d'élasticité (décalage de 0,2 %) |
>= 205 MPa (30 ksi) |
240 – 290 MPa |
ASTMA370 |
|
Allongement en 2 po (50 mm) |
>= 35.0 % |
42.0 – 55.0 % |
ASTMA370 |
|
Réduction de la superficie |
Non spécifié |
45.0 – 60.0 % |
ASTMA370 |
|
Dureté |
<= 183 HBW (typical) |
140 – 170 HBW |
ASTM E10 |
|
Charpy V-Impact d'encoche (-196 degrés) |
N/A (Test facultatif) |
> 60 J |
ASTM E23 |
Standard comme-Tolérances de moulage (niveau ISO 8062-3 CT5)
|
Dimension nominale (mm) |
Plage de tolérance (+/- mm) |
Dimension nominale (mm) |
Plage de tolérance (+/- mm) |
|
Jusqu'à 10 |
+/- 0.14 |
>100 à 160 |
+/- 0.52 |
|
>10 à 18 |
+/- 0.18 |
>160 à 250 |
+/- 0.66 |
|
>18 à 30 |
+/- 0.22 |
>250 à 400 |
+/- 0.86 |
|
>30 à 50 |
+/- 0.28 |
Rectitude / Planéité |
0,2 mm par 100 mm |
|
>50 à 100 |
+/- 0.38 |
Angle de dépouille (interne/externe) |
0,5 degré à 1,0 degré (0 degré possible avec des noyaux) |
Principales caractéristiques du produit
Capacités de base du produit
• Intégration structurelle
Consolide les assemblages soudés en plusieurs-pièces en un seul composant
S'adapte aux canaux internes complexes et aux géométries creuses
• Performances anticorrosion
Résiste à l'oxydation atmosphérique à des températures allant jusqu'à 870 degrés
Solution recuite pour éliminer la précipitation du carbure de chrome
• Qualité des surfaces
Comme-finition de surface coulée de Ra 3,2 à 6,3 µm
Profil de surface lisse adapté à l'électropolissage direct
• Géométrie proche- nette
Minimise l'utilisation de matières premières et le poids des composants
Fournit des tolérances de stock d'usinage serrées (0,8 mm – 1,5 mm)
Avantages clés en termes de performances
• Élimination des soudures : les assemblages complexes nécessitant-le soudage, l'emboutissage et le cintrage de tubes en plusieurs parties peuvent être regroupés en un seul moulage à modèle perdu. Cela élimine le risque de fuite des joints et le travail d’assemblage.
• Résistance à la corrosion dans les milieux standards : fonctionne de manière fiable dans l'eau douce, les acides organiques, les solutions d'acide nitrique, la manipulation du lait/aliments froids et les environnements atmosphériques industriels.
• Faible perméabilité magnétique : la matrice entièrement austénitique après recuit en solution produit une perméabilité magnétique relative μr < 1,02, essentielle pour les boîtiers d'équipements médicaux et les ensembles de détection électronique.
• Tolérances d'usinage serrées : le façonnage quasiment net ne laisse que 0,8 mm à 1,5 mm de matière sur les surfaces fonctionnelles critiques, réduisant ainsi l'usure des outils CNC et les temps de cycle.
Applications typiques
Présentation de l'application
• Équipement de manutention de fluides : corps de vannes, roues de pompe, brides et tés.
• Machines de transformation des aliments : lames de mélange, têtes de coupe, plaques de broyage
• Architectural et structurel : pinces à verre, raccords de tuyauterie, supports de charnière
Manutention des fluides et des processus industriels
• Composants : corps de pompe, roues ouvertes et fermées, corps de vannes, écrous de presse-étoupe, paniers de crépine, coudes de tuyaux.
• Conditions de fonctionnement : pression ambiante jusqu'à des pressions nominales de classe 150/300, températures du fluide de -196 degrés à 400 degrés.
Transformation des aliments, des boissons et des produits laitiers
• Composants : boîtiers de hachoir à viande commerciaux, blocs collecteurs, vannes de dosage de fluide, raccords sanitaires à trois pinces-, pièces d'homogénéisateur.
• Requirement Compliance: Smooth internal radii (>3,2 mm) et des surfaces non-poreuses répondant aux paramètres de disposition des équipements hygiéniques.
Quincaillerie architecturale et supports marins
• Composants : araignées de mur-rideau en verre-, connecteurs de câbles structurels, charnières de pont marin, tuyaux d'écubier, poignées de porte.
• Performance : Résiste aux intempéries extérieures sans taches de rouille, acceptant les polis mécaniques miroir ou satinés.
Usinage et opérations secondaires
Alors que le moulage de précision permet d'obtenir des géométries proches-des géométries nettes,-les caractéristiques d'interface à tolérance étroite (telles que les poches de roulement, les faces d'étanchéité et les filetages taraudés) nécessitent un usinage de précision secondaire.
Aperçu de la finition secondaire
• Usinage CNC de précision : fraisage, tournage, alésage, filetage (tolérances H7)
• Traitement et finition de surface : passivation chimique, électropolissage, polissage miroir mécanique
• Post-traitement et tests : tests hydrostatiques, inspection par ressuage, détection de fuite d'hélium
Capacités CNC internes-
• Équipements : centres d'usinage verticaux (VMC) 3 axes, 4 axes et 5 axes, tours CNC avec outillage motorisé.
• Tolérances d'usinage : diamètres d'alésage H7, position réelle jusqu'à 0,015 mm, états de surface jusqu'à Ra 0,8 µm sur faces tournées/fraisées.
• Production de filetage : filetages internes et externes métriques (M), unifiés (UNC/UNF) et tubulaires (NPT/G/BSPT) coupés ou filetés-fraisés.
Options de traitement de surface et de finition
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Processus de traitement |
Paramètres techniques |
Objectif opérationnel |
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Bille de verre / sablage |
Taille du support 100-200 mesh, Ra 3,2-4,5 µm |
Finition mate uniforme, détartrage |
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Passivation chimique |
ASTM A967 (Bain d'acide citrique ou nitrique) |
Élimine le fer libre, accélère la récupération de la couche d'oxyde |
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Électropolissage |
ASTM B912, micro-lissage (Ra < 0,4 µm) |
Élimine les bavures microscopiques, améliore les performances hygiéniques |
|
Polissage miroir mécanique |
Finition grain 240, 400, jusqu'à 800 mesh (Miroir #8) |
Attrait visuel architectural, contact alimentaire facile-propre |
Contrôle qualité et inspection
Chaque fusion de production est enregistrée, suivie et vérifiée via un système de gestion de la qualité structuré certifié ISO 9001:2015.
Flux d'inspection de la qualité
• Analyse chimique de fusion (OES)
• Essais mécaniques de traction et de dureté
• Numérisation dimensionnelle de MMT
• CND radiographique/ultrasonique
• Contrôle de surface par ressuage (PT)
• Test de fuite sous pression hydraulique/air
Vérification métallurgique chimique et physique
• Spectroscopie d'émission optique (OES) : analyse chimique effectuée sur chaque masse fondue avant coulée ; certificat de matériau officiel EN 10204 3.1 délivré pour chaque lot de chaleur.
• Tests mécaniques : tests destructifs de traction, d'élasticité, d'allongement et de dureté Brinell/Rockwell à partir de barres d'échantillons coulées le long des moules de production.
• Analyse de la microstructure : vérification métallographique pour confirmer la mise en solution complète du carbure et l'absence de phases delta-ferrite nuisibles.
Tests non-destructifs (CND) et métrologie dimensionnelle
• Machine à mesurer tridimensionnelle (MMT) : MMT 3D hexagonale avec palpeur de contact et scanner de ligne laser pour la cartographie de profils de surface complexes par rapport à des modèles CAO.
• Inspection par ressuage (PT) : effectuée selon la norme ASTM E1417 / ISO 3452 pour vérifier la présence de fissures en surface, de fermetures à froid ou de pores de retrait.
• Tests de pression/hydrostatiques : tests 100 % pneumatiques sous l'eau (6 bars/90 psi d'air) ou tests hydrostatiques jusqu'à 300 bars pour les pièces moulées sous pression-.
Fabrication OEM et sur mesure
Nous travaillons directement à partir des spécifications techniques du client pour prendre les pièces depuis le début du concept jusqu'à la validation du prototype et la production en série.
Chronologie du développement du projet OEM
• Analyse DFM et simulation de déclenchement de solidification (jours 1 - 3)
• Conception et usinage d'outils en aluminium (jours 4 - 18)
• Production et inspection initiales de l'échantillon (jours 19 - 25)
• Rapport FAI et échantillon d'envoi (jours 26 - 30)
• Sortie de production en série (3 - 4 semaines)
Prise en charge de la conception pour la fabricabilité (DFM)
Nos ingénieurs de moulage évaluent chaque soumission à l'aide d'un logiciel de modélisation de solidification pour identifier :
• Transitions critiques d'épaisseur de paroi qui provoquent une porosité de retrait.
• Emplacements de portes idéaux pour éviter les défauts visuels sur les surfaces fonctionnelles.
• Possibilités de réduire le poids tout en préservant la rigidité structurelle.
Propriété et durée de vie de l'outillage
• Construction de l'outillage : matrices d'injection en acier P20 ou en aluminium aéronautique de haute qualité-.
• Propriété : le client conserve 100 % de la propriété intellectuelle et de l'outillage.
• Garantie de maintenance : maintenance de routine, réparation et remplacement gratuits des matrices pendant toute la durée de vie du projet.
Ce que les acheteurs devraient fournir pour une demande de prix
Pour recevoir un devis commercial et technique détaillé sous 24 à 48 heures, veuillez inclure les détails suivants dans votre demande :
Liste de contrôle de la demande de prix
• Fichier CAO 3D : format STEP (.stp), IGES (.igs) ou SolidWorks (.sldprt)
• Dessin technique 2D : format PDF affichant les dimensions critiques, les tolérances et les détails du filetage.
• Spécification du matériau : norme de qualité (par exemple, ASTM A351 CF8, EN 1.4308)
• Quantité et demande : prévision du volume annuel et taille estimée des lots de commandes
• Usinage secondaire : surfaces spécifiques nécessitant un usinage CNC et des légendes de finition de surface
• Exigences en matière de finition de surface : comme-coulé, microbillé, passivé ou poli
• Portée de l'inspection et du CND : tests requis (rapport d'inspection CMM, ressuage, tests de pression, radiographie)
• Conditions commerciales : calendrier de livraison visé et Incoterms privilégiés (FOB, CIF, DDP)
Foire aux questions
Q : Quelle est la principale différence entre le 304 moulé (CF8) et le 304 forgé ?
R : Cast CF8 (ASTM A351) a une chimie ajustée pour la coulée fluide, permettant une teneur en silicium allant jusqu'à 2,0 % par rapport à 0,75 % dans le 304 corroyé. CF8 contient également une petite quantité contrôlée de ferrite delta- (généralement 5 % à 15 %) dans sa matrice austénitique pour éviter les fissures à chaud pendant la solidification et améliorer la limite d'élasticité.
Q : Quand dois-je passer de la version 304 (CF8) à la version 316 (CF8M) ?
R : Sélectionnez le 316/CF8M lorsque la pièce moulée fonctionne dans des environnements exposés aux chlorures, à l'eau salée marine, à l'eau saumâtre ou aux acides halogénés.. 316 contient 2,0 % à 3,0 % de molybdène, ce qui augmente considérablement la résistance à la corrosion par piqûre par rapport au 304. Pour les applications industrielles générales, atmosphériques et en contact avec les aliments, le 304 (CF8) reste la solution la plus rentable-.
Q : Quel est votre délai de livraison standard pour les outils, les échantillons et les cycles de production ?
R : Prototypes rapides (motifs cire/PMMA imprimés en 3D) : 7 à 10 jours.
Outillage de production et échantillons initiaux du premier article : 25 à 30 jours.
Livraison en production de masse en série : 30 à 40 jours après l’approbation de l’échantillon.
Q : Comment éviter la porosité interne des gaz et le retrait dans les sections épaisses ?
R : Nous utilisons un logiciel de simulation d'écoulement et de solidification du moule avant de découper les matrices d'outillage. Cela nous permet de concevoir des portails, des systèmes de glissières et des colonnes montantes isolées appropriés. La combinaison de cela avec des moules à coque en cire et en sol de silice à température moyenne - garantit un écoulement approprié du métal d'alimentation dans les sections lourdes pendant leur refroidissement.
