Lors des procédés de fonderie, les scories oxydées, les scories en fusion et les inclusions de sable dans le métal en fusion constituent les principales causes de défauts tels que l'inclusion de scories, les fuites et des propriétés mécaniques insuffisantes. Grâce à leur système de filtration à double couche et à leur conception adaptée au système d'alimentation, les filtres en mousse céramique améliorent efficacement la propreté du métal en fusion et réduisent la formation de défauts. Ils sont largement utilisés dans la production de fonte ductile, de fonte grise et d'autres pièces moulées.

I. Mécanisme de filtration et adaptation du procédé

La purification des filtres en mousse céramique s'effectue en deux étapes : le tamisage mécanique et la filtration sur gâteau. Le tamisage mécanique exploite les pores internes interconnectés pour piéger directement les particules d'inclusion et les agglomérats d'impuretés de taille supérieure à celle des pores. À mesure que les impuretés s'accumulent à la surface d'entrée du filtre, un gâteau de filtration se forme progressivement, capable de retenir les fines inclusions oxydées de taille inférieure à celle des pores, permettant ainsi une purification poussée du métal en fusion.

Ce filtre est compatible avec les procédés de moulage courants, notamment le moulage horizontal et vertical en sable argileux. Pour les lignes de production à joint horizontal, un dégagement et un angle de dépouille appropriés doivent être prévus pour l'installation du filtre afin d'éviter le raclage et la chute de sable pendant la production. Pour les lignes de production à joint vertical, un système d'alimentation basé sur le principe « " d'abord fermé puis ouvert" » est utilisé, combiné à des canaux d'alimentation inférieurs et à des structures de ventilation de la cavité du moule. Ceci stabilise la vitesse d'écoulement du métal en fusion et réduit les risques d'érosion par le sable, de réoxydation du fer en fusion et de porosité, garantissant ainsi une filtration performante et stable.

II. Cas d'application en ingénierie

Cas n° 1 : Coulée de 400 kg en RUT450 — Élimination efficace des scories et remplissage équilibré du moule pour les pièces moulées de gros tonnage

La pièce moulée pèse 400 kg et un filtre en mousse céramique de 15 ppi est installé dans le canal de coulée selon une configuration symétrique en deux parties. Le moulage de pièces de grande taille implique un débit de métal en fusion important. Ce système intercepte efficacement les scories générées lors de la fusion et de la coulée, équilibre le débit de métal en fusion de part et d'autre, élimine les turbulences dues à un remplissage trop rapide d'un seul côté, stabilise le processus de remplissage, réduit les risques d'inclusions de scories dans les pièces de forte épaisseur et garantit une microstructure globale uniforme.

Cas 2 : Carter d’essieu en fonte ductile de 240 kg — Filtration et alimentation équilibrées des inclusions pour les pièces moulées

Les carters d'essieu sont des pièces moulées critiques pour la sécurité et soumises à de fortes charges, qui imposent des exigences strictes en matière de propreté interne et de densité. Pour ce carter d'essieu en fonte ductile de 240 kg, un filtre en mousse céramique de 10 ppi est disposé symétriquement et associé à un système d'alimentation à entrées latérales. Le filtre élimine les fines inclusions du métal en fusion afin d'éviter les défauts de scories internes. Parallèlement, le système d'alimentation complet assure un flux et une alimentation stables, optimise le processus de solidification des pièces moulées, réduit la porosité de retrait et répond aux normes élevées de résistance et de fiabilité requises pour les composants soumis à de fortes charges.

Cas 3 : Volute HT300 — Modification du procédé pour les pièces moulées à taux de rebut élevé

Dans le procédé de fabrication initial des volutes HT300, la réoxydation du laitier et les inclusions de sable, même minimes, constituaient des problèmes majeurs, entraînant un taux de rebut supérieur à 30 %. Le nombre important de pièces mises au rebut faisait grimper les coûts de production. L'adoption de filtres en mousse céramique à haute porosité pour l'optimisation du procédé permet de capturer efficacement les fines particules de laitier oxydé et de sable en suspension, limitant ainsi les défauts d'inclusion à la source. Après modification, le taux de rebut des pièces moulées pour inclusions de laitier est tombé en dessous de 1,0 %, réduisant considérablement les pertes de matière et les retouches, et améliorant significativement la stabilité du procédé.

Les filtres en mousse céramique de carbure de silicium conviennent à la filtration des métaux en fusion jusqu'à 1 500 °C. Au-delà de 1 450 °C, la capacité de charge du filtre diminue. Des marges de sécurité suffisantes doivent être prévues lors de la conception du procédé, et une production d'essai à petite échelle doit être réalisée. Une protection contre les chocs et l'humidité doit être assurée pendant le stockage et le transport. Les dimensions du produit doivent être vérifiées avant installation, et le sable présent dans les cavités du moule doit être éliminé afin d'éviter les fuites de métal en fusion dues à des écarts dimensionnels et les défaillances de filtration.

L'industrie de la fonderie poursuit sa progression vers une fabrication de précision. La purification du métal en fusion, étape clé pour garantir la qualité intrinsèque des pièces moulées, revêt une importance croissante. Les filtres en mousse céramique Xinda offrent une capacité de rétention des impuretés stable et s'adaptent aux exigences de production de pièces moulées de poids et de matériaux variés. Forte d'une solide expérience en matière d'optimisation des procédés, Xinda propose aux fonderies des solutions fiables pour résoudre les défauts liés aux inclusions et garantir la qualité de leurs produits.

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