Le moulage à modèle perdu (coulage à cire perdue-) produit des composants métalliques de forme proche-nette-avec des géométries complexes, des tolérances dimensionnelles serrées et des finitions de surface lisses. Ce processus de fabrication réduit ou élimine le besoin d'usinage secondaire, ce qui le rend -rentable pour la production en volume moyen à élevé-de pièces structurelles et mécaniques complexes.
Capacités opérationnelles et limites techniques
• Plage de poids : 0,05 kg à 80 kg (0,11 lb à 176 lb) par pièce
• Épaisseur de paroi minimale : 1,5 mm (0,060 po) pour le procédé au sol de silice ; 3,0 mm (0,120 po) pour le traitement du verre soluble
• Tolérances dimensionnelles linéaires : ISO 8062-3, qualité DCTG 4 à DCTG 6 (sol de silice) ; DCTG 7 à DCTG 9 (Verre d'Eau)
• Comme-rugosité de la surface coulée :
Processus Sol de Silice : Ra 3,2 µm – Ra 6,3 µm (125 – 250 µin)
Processus de verre soluble : Ra 6,3 µm – Ra 12,5 µm (250 – 500 µin
• Capacité de production annuelle : jusqu'à 15 000 tonnes métriques de production combinée
Guide de sélection de processus pour les acheteurs
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Paramètre |
Processus de sol de silice |
Processus de verre d'eau |
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Sélection typique d'alliage |
Acier inoxydable, superalliages |
Acier au carbone et faible-alliage |
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Finition de surface (Ra) |
3.2 – 6.3 µm |
6.3 – 12.5 µm |
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Classe de tolérance |
ISO 8062-3 DCTG 4–6 |
ISO 8062-3 DCTG 7–9 |
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Coût initial de l'outillage |
Modéré |
Inférieur |
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Objectif de coût unitaire |
Applications moyennes à premium |
-Volume sensible au coût |
Processus de fabrication
La fonderie exploite des lignes de coulée de précision à double-processus : Silica Sol pour des pièces de haute-précision et résistantes à la corrosion-, et Water Glass pour les composants structurels en acier au carbone.
Flux de processus
• Outillage en aluminium
• Injection de cire
• Assemblage de l'arbre
• Trempage de boues de céramique
• Déparaffinage et cuisson
• Versage et refroidissement
• Exécution et coupure-
• Inspection finale
Exécution détaillée-par-étape
• Fabrication d'outillage et de matrices : les matrices en aluminium usinées CNC- (alliage 6061/7075) sont produites avec des tolérances de retrait (généralement de 1,5 % à 2,5 %) prises en compte dans le modèle CAO basé sur la dynamique de solidification de l'alliage.
• Injection de motifs : de la cire à température contrôlée-est injectée dans la matrice en aluminium sous pression (2,0 à 4,0 MPa) pour créer une réplique exacte du composant cible.
• Assemblage de modèles : des modèles de cire individuels sont conçus-et fixés à un canal de cire central (structure arborescente) pour optimiser le flux et l'alimentation du métal pendant la solidification.
• Bâtiment Shell :
Sol de silice : l'arbre à motifs est plongé dans une suspension de silice colloïdale et recouvert de sable de zircon (couches primaires) suivi de sable de mullite (couches de support). 5 jusqu'à 7 couches sont appliquées avec un contrôle strict de l'humidité (55 % ± 5 % d'humidité relative) entre les couches.
Verre à eau : L'arbre est plongé dans une suspension de liant à base de silicate de sodium et enduit de sable de quartz, durci dans un bain de chlorure d'ammonium ou de sulfate d'aluminium (4 à 6 couches).
• Déparaffinage et autoclave : l'ensemble coque est placé dans un autoclave à vapeur à haute-pression (0,6 à 0,8 MPa, 160 degrés à 175 degrés) pour faire fondre et évacuer rapidement la cire sans fissurer la coque en céramique.
• Cuisson à haute-température : les coques en céramique sont frittées dans un four rotatif ou discontinu entre 950 degrés et 1 150 degrés pendant 45 à 90 minutes pour brûler les hydrocarbures résiduels et obtenir une résistance structurelle.
• Fusion et coulée : les fours à induction fondent des lingots bruts certifiés. Le métal en fusion est écumé-, analysé spectrographiquement et versé dans des moules préchauffés à des températures allant de 1 450 degrés à 1 680 degrés selon l'alliage.
• Knockout & Cut- : les coques solidifiées sont brisées à l'aide de marteaux pneumatiques ou de jets d'eau à haute-pression. Les pièces sont séparées de la carotte à l'aide de meules à tronçonner abrasives-.
• Meulage et grenaillage : les talons d'entrée sont meulés à ras et les pièces sont sablées avec de la grenaille d'acier inoxydable ou des grains d'alumine pour uniformiser la texture de la surface.
Matériaux et spécifications techniques
Nous traitons une gamme complète de métaux ferreux et non-ferreux conformément aux normes ASTM, AISI, DIN, EN et JIS. La validation de la composition chimique par spectroscopie d'émission optique (OES) est effectuée à chaque chaleur avant la coulée.
Matrice de spécifications des alliages
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Famille de matériaux |
Catégories communes (ASTM / DIN) |
Propriétés clés |
Gamme standard mécanique |
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Acier inoxydable austénitique |
CF8 (304), CF8M (316), CF3 (304L), CF3M (316L) |
Haute résistance à la corrosion, excellente ténacité |
Traction : supérieure ou égale à 485 MPa Rendement : supérieur ou égal à 205 MPa Allongement : Supérieur ou égal à 35% |
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Inox martensitique/ferritique |
CA15 (410), CA40 (420), 430 |
Haute dureté, résistance à l'usure, magnétique |
Traction : 550 – 850 MPa Dureté : 180 – 450 HBW |
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Acier inoxydable durcissant par précipitation |
17-4PH (CB7Cu-1), 15-5PH |
Haute résistance, bonne résistance à la corrosion après traitement thermique |
Traction : 930 – 1310 MPa Rendement : 790 – 1 170 MPa |
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Acier au carbone |
WCB, COE, Classe 60-30, 1020, 1045 |
Bonne soudabilité, résistance structurelle, économique |
Traction : 415 – 655 MPa Rendement : 230 – 345 MPa |
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Acier faiblement-allié |
4130, 4140, 4340, 8620 |
Excellente trempabilité, haute résistance à la fatigue |
Traction : 650 – 1 100 MPa (Traité thermiquement) |
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Acier inoxydable duplex |
2205 (UNS S31803), 2507 (UNS S32750) |
Résistance supérieure aux piqûres (PREN supérieur ou égal à 34), limite d'élasticité élevée |
Traction : supérieure ou égale à 650 MPa Rendement : supérieur ou égal à 450 MPa |
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Alliages résistants à la chaleur- |
HK40, HH, équivalent Inconel 625 |
Résistance élevée à la rupture par fluage jusqu'à 1050 degrés |
Spécifique à l'application |
Principales caractéristiques du produit
Intégration de géométrie interne complexe :
Élimine les assemblages soudés en plusieurs-pièces en consolidant les canaux internes complexes, les contre-dépouilles et les nervures fines en un seul composant coulé.
Élimination de l'angle de dépouille :
Contrairement au moulage au sable ou sous pression, le moulage de précision permet des angles de dépouille de zéro-degré sur les poches internes et les parois externes où les contraintes de traction du noyau s'appliquent normalement.
Précision de forme proche-nette- :
Réduit les rebuts de matériaux jusqu'à 70 % par rapport à l'usinage CNC en barres pleines-, en particulier sur les aciers inoxydables-fortement alliés et les alliages de nickel.
Comme-Lettrage moulé et traçabilité :
Les numéros de pièce, les codes thermiques, les logos et les flèches directionnelles peuvent être moulés directement sur la surface du composant avec du texte en relief (hauteur minimale de 0,5 mm).
Structure uniforme des grains :
Le préchauffage contrôlé de la coque et l'isolation thermique pendant le coulage minimisent les gradients de refroidissement, conduisant à des propriétés mécaniques isotropes constantes.
Applications typiques
Les pièces moulées à modèle perdu remplissent des rôles fonctionnels essentiels dans l'industrie lourde, le contrôle des fluides et les équipements électriques :
Cartographie du moteur d'application
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Secteur |
Composants typiques |
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Traitement des fluides et pompes |
Roues, volutes, corps de vannes, brides |
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Processus et automatisation |
Boîtiers de débitmètre, bras d'actionneur, bossages de capteur |
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Machines lourdes et agricoles |
Supports d'usure, axes de charnière, cliquets de verrouillage, coupleurs |
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Pétrochimie et énergie |
Garnitures de vannes-haute pression, buses de brûleur, raccords de tuyauterie |
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Automobile Commerciale |
Boîtiers de turbocompresseur, collecteurs d'échappement, supports |
Usinage et opérations secondaires
Alors que le moulage à modèle perdu fournit des formes étroites-presque nettes, les surfaces d'interface de haute-précision nécessitent des opérations CNC secondaires.
Séquence d'opération
Moulage brut →-Usinage CNC en interne → Traitement thermique → Finition de surface
Capacités d'usinage en interne-
• Tournage CNC : Diamètres jusqu'à 500 mm ; précision de positionnement à ±0,005 mm.
• Centres de fraisage 4-axes et 5 axes : profilage de surface complexe, alignement d'alésage à tolérance serrée (ajustement H7) et planéité précise de la face (<0.01 mm).
• Filetage : filetage interne/externe métrique, NPT, BSPP et UNC.
Traitement thermique
• Recuit de mise en solution : 1 040 degrés – 1 120 degrés suivi d'une trempe rapide à l'eau pour les aciers inoxydables austénitiques (restaure la résistance à la corrosion et homogénéise la structure).
• Normalisation et soulagement des contraintes : refroidissement par air de 850 degrés à 900 degrés pour homogénéiser la structure des grains dans les aciers au carbone et alliés avant l'usinage.
• Trempe et revenu (Q&T) : durcissement dans l'huile/eau suivi d'un revenu pour atteindre les valeurs HRC ciblées (par exemple, 28 à 34 HRC ou 45 à 52 HRC).
• Durcissement par vieillissement : conditions H900, H1150 pour l'acier inoxydable 17-4PH pour augmenter la résistance à la traction.
Options de traitement de surface
• Électropolissage (Ra < 0,4 µm pour les applications sanitaires)
• Passivation (conformité ASTM A967)
• Placage de zinc/revêtement de phosphate/revêtement E-
• Revêtement d'oxyde noir
• Revêtement en poudre et peinture liquide
Contrôle qualité et inspection
L'assurance qualité commence par la vérification des matières premières et se poursuit par des audits dimensionnels après-usinage. Chaque expédition est accompagnée d'un certificat d'inspection EN 10204 3.1.
Matrice de vérification de l'assurance qualité
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Catégorie d'inspection |
Méthode d'essai/équipement |
Selon la norme |
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Composition chimique |
Spectromètre d'émission optique (OES) à lecture directe- |
ASTM E415 / ASTM E1086 |
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Tests mécaniques |
Testeur de traction universel, impact Charpy, dureté (HB/HRC) |
ASTM A370 / OIN 6892-1 |
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Tests non-destructifs (CND) |
Tests radiographiques (-rayons X) Test de ressuage (PT) Test de particules magnétiques (MT) |
ASTM E192 / ASTM E446 ASTM E1417 / OIN 3452-1 ASTM E1444 |
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Contrôle dimensionnel |
Machine à mesurer tridimensionnelle (MMT), profilomètre optique |
OIN 10360 |
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Microstructure |
Microscope métallographique |
ASTM E45 / OIN 4967 |
Fabrication OEM et sur mesure
Nous produisons des composants personnalisés exclusivement à partir de-dessins et spécifications techniques fournis par le client.
Chronologie d'exécution du projet
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Scène |
Chronologie |
Livrables clés |
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Étape 1 |
Semaine 1-2 |
Examen DFM et conception de moules, simulation de solidification |
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Étape 2 |
Semaine 3-4 |
Usinage CNC et injection de cire d'essai |
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Étape 3 |
Semaine 5 à 6 |
Production de moulage d'échantillons T1 et rapport d'inspection du premier article (FAIR) |
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Étape 4 |
Semaine 7+ |
Approbation de la production de masse et expédition des lots |
Détails du flux de travail d'ingénierie
• Examen de la conception pour la fabrication (DFM) : l'ingénierie évalue les transitions d'épaisseur de paroi, la concentration de masse thermique, les emplacements des lignes de joint et les exigences de dépouille avant la découpe à l'outil.
• Simulation de solidification : le logiciel de simulation Anycasting / MAGMASOFT modélise la vitesse du métal en fusion, les courbes de refroidissement et la tendance au retrait pour positionner les colonnes montantes et les portes, éliminant ainsi la porosité interne avant de couper l'acier.
• Options de prototypage :
Modèles en cire imprimés SLA/3D à rotation rapide : 7 à 10 jours pour les prototypes fonctionnels physiques sans outillage matériel.
Outillage en aluminium dur : 21 à 28 jours pour les échantillons de production-grade T1.
• Rapport d'inspection du premier article (FAIR) : soumis avec une présentation dimensionnelle complète (données CMM), une analyse de la composition chimique, des données d'essais mécaniques et des certifications de matériaux.
Ce que les acheteurs devraient fournir pour une demande de prix
Pour recevoir une proposition commerciale précise et un examen technique dans les 24 à 48 heures, veuillez inclure les données suivantes dans votre demande :
Dessins techniques :
• Modèle CAO 3D : formats de fichier STEP (.stp), IGES (.igs) ou SolidWorks (.sldprt).
• Dessin 2D : format PDF avec tolérances critiques, dimensionnement et tolérancement géométriques (GD&T), attentes en matière d'état de surface et légendes d'usinage.
Spécifications matérielles :Qualité exacte du matériau (par exemple, ASTM A351 CF8M, AISI 4140) ou paramètres mécaniques requis.
Volumes de commande :Utilisation annuelle estimée (EAU) et quantités initiales des lots pilotes.
Traitement thermique et finition de surface :Exigences de dureté, spécifications de passivation, de placage ou de peinture.
Portée de la qualité et de l'inspection :Couverture CND requise (par exemple, 100 % PT, 5 % d'échantillonnage de rayons X-), exigences en matière de tests de pression (bar/PSI) et besoins spécifiques en matière de certificat (EN 10204 3.1 / 3.2).
Exigences d'emballage :Emballage VCI antirouille, emballage en boîte individuelle ou palettisation standard pour l'exportation.
Foire aux questions
Q : Quelle est la principale différence entre le moulage à modèle perdu en sol de silice et en verre soluble ?
R : Le procédé au sol de silice utilise du sable de zircon et des liants fins de silice colloïdale, ce qui donne une finition de surface supérieure (Ra 3,2 à 6,3 µm) et une précision dimensionnelle plus élevée (ISO 8062-3 DCTG 4–6). Il est principalement utilisé pour les pièces en acier inoxydable et en alliages fortement-. Le procédé de verre soluble utilise du sable de quartz et du silicate de sodium, produisant une surface plus rugueuse (Ra 6,3 à 12,5 µm) et des tolérances plus lâches (DCTG 7 à 9), mais offre des coûts unitaires inférieurs pour les composants en acier au carbone et faiblement alliés.
Q : Quelles tolérances dimensionnelles générales peuvent être maintenues sans usinage ?
R : Pour le moulage de précision au sol de silice, les tolérances linéaires sont généralement conformes à la norme ISO 8062-3 DCTG 4 à DCTG 6 (environ ±0,15 mm par 25 mm). Les alignements critiques des alésages, les faces de joint et les trous taraudés nécessitent un usinage CNC après moulage.
Q : Comment éviter la porosité de retrait interne dans les sections à parois épaisses- ?
R : Les ingénieurs utilisent un logiciel de simulation de solidification thermique pour modéliser le placement des portes et des colonnes montantes. Pour les sections présentant de fortes concentrations de masse, des blocs de refroidissement ou des colonnes montantes isolées sont incorporés dans la conception de la coque pour renforcer la solidification directionnelle vers la carotte d'alimentation.
Q : Quel est le délai de livraison typique pour les nouveaux outils et les échantillons initiaux ?
R : La fabrication d’outillages en aluminium standard nécessite 20 à 25 jours. La production d’échantillons, le traitement thermique et les rapports dimensionnels sur MMT nécessitent 7 à 10 jours supplémentaires. Le délai total entre la CAO 3D approuvée et la livraison de l'échantillon est généralement de 30 à 35 jours calendaires.
Q : Les modèles imprimés en 3D peuvent-ils être utilisés pour une production à court-en série ?
R : Oui. Les modèles de cire/PMMA imprimés en 3D SLA (stéréolithographie) ou SLS peuvent être directement-trempés dans une boue pour produire des pièces moulées en métal sans outillage en aluminium. Cela réduit les délais à 7 à 10 jours pour les tests de prototypes ou les exécutions à faible-volume (< 50 units).
Q : Fournissez-vous des certificats d’essai en usine avec les expéditions ?
R : Chaque expédition comprend un certificat de matériau EN 10204 3.1 détaillant l'analyse thermochimique réelle (résultats OES), la résistance à la traction, la limite d'élasticité, l'allongement, les valeurs d'impact (si testées) et les valeurs de dureté.






