Dans le contexte de la mise en œuvre intégrale de la politique du double carbone et de la modernisation globale de la fabrication de pièces légères de haute précision, l'alliage d'aluminium, grâce à ses propriétés de légèreté et de haute résistance, est devenu un substitut essentiel à l'acier dans les véhicules à énergies nouvelles, le transport ferroviaire, l'aérospatiale, l'énergie éolienne, les engins de chantier et d'autres secteurs. La demande en pièces moulées intégrées complexes, telles que les carters de moteur, les supports de batteries, les sous-châssis et les culasses, est en constante augmentation.

Solution de production courante pour les pièces moulées en alliage d'aluminium à cavités internes complexes, le procédé de fabrication de noyaux par coulée à froid présente des avantages considérables : haute précision de formage, polymérisation rapide et faible consommation d'énergie. Actuellement, les résines utilisées dans la coulée à froid font l'objet d'améliorations continues visant à réduire les émissions de COV et la production de fumées, à optimiser le démoulage, à abaisser le dosage et à garantir une haute résistance des noyaux. Cependant, les résines universelles conventionnelles ne sont pas adaptées aux conditions de coulée à basse température de l'aluminium, ce qui engendre trois difficultés de production persistantes limitant l'expansion des capacités et le respect des normes environnementales.

I. Trois difficultés de procédés traditionnels dans l'industrie de la fonderie d'aluminium

La température de coulée des alliages d'aluminium n'est que d'environ 700 °C, bien inférieure aux 140 °C de la fonte. Le film de résine liant ne peut se décomposer complètement à haute température, ce qui entraîne une série de problèmes associés :

1. Mauvaises performances de décollage des carottes, entraînant des coûts élevés de nettoyage du sable.

   La température élevée de coulée de la fonte permet une combustion complète du film de résine, facilitant ainsi le démoulage. En revanche, la température insuffisante de l'aluminium en fusion laisse une forte résistance résiduelle de la résine. Le sable de moulage adhère fortement aux canaux d'eau, aux passages d'air, aux cavités profondes et aux fentes étroites. Le nettoyage manuel du sable est long et fastidieux, ce qui ralentit la productivité de l'ensemble de la chaîne de production.

2. Forte production de fumées lors du coulage, entraînant des pertes importantes en matière de conformité environnementale et d'équipements.

   La plupart des lignes de fonderie d'aluminium utilisent des postes de coulée ouverts ou semi-ouverts. Les résines conventionnelles dégagent d'importantes quantités de fumées irritantes sous l'effet de la chaleur. Ces fumées rendent difficile le respect des normes environnementales d'émissions en atelier et nuisent à la santé des opérateurs, tout en encrassant continuellement les moules et l'outillage. Il en résulte une augmentation du temps de travail consacré au polissage, au nettoyage et à la maintenance, et donc une hausse des coûts de production globaux.

3. Contradiction mutuelle entre force du tronc et performance environnementale, impossible d'atteindre les deux.

   Les noyaux complexes de fonderie d'aluminium présentent des épaisseurs de paroi irrégulières et des structures élancées, ce qui impose des exigences strictes en matière de résistance à température ambiante et de résistance au stockage. La solution industrielle courante consiste à augmenter le taux d'ajout de résine pour garantir la résistance du noyau. Cependant, un dosage de résine plus élevé accroît simultanément le dégagement gazeux, nuit au démoulage et amplifie les émissions de fumées, créant ainsi un cercle vicieux inévitable qui affecte l'ensemble du secteur.

II. Résine Xinda Cold Box spécialement conçue pour la fonderie d'aluminium : quatre avancées majeures en matière de performances qui lèvent les obstacles de l'industrie

Pour répondre aux problématiques spécifiques aux conditions de coulée à basse température en fonderie d'aluminium, Xinda a développé une résine spéciale pour la coulée à froid. Cette résine offre simultanément quatre propriétés supérieures : faible dosage, haute résistance du noyau, excellent démoulage et faible émission de fumées, résolvant ainsi le dilemme des compromis de performance des résines conventionnelles.

1. Un dosage ultra-faible réduit la production de gaz et de fumées à la source.

   Les résines bicomposantes standard pour moulage à froid disponibles dans le commerce nécessitent généralement un taux d'ajout ≥ 1,0 %, tandis que le produit de Xinda n'en requiert que 0,65 % pour répondre à toutes les exigences de fabrication des noyaux. La consommation de résine considérablement réduite diminue directement les sous-produits de décomposition thermique des matières premières, limitant ainsi de manière significative le volume de gaz et les émissions de fumées.

2. Haute résistance maintenue à faible dosage, réduisant la casse du noyau et le taux de rebut

   Grâce à une formulation optimisée d'un système de liaison polymère innovant, la résistance globale du noyau de notre produit est de 15 à 20 % supérieure à celle des produits concurrents, et ce, avec un faible taux d'ajout de 0,65 %. Les noyaux complexes, fins et de grande taille, résistent aux fissures et aux dommages lors du transport, de la fermeture du moule et de la coulée, de la réduction des déchets de fabrication et de la stabilisation du rendement de moulage.

3. Spécialement formulé pour l'aluminium fondu à basse température, avec un démoulage supérieur pour simplifier les opérations de démoulage

   La formule est spécialement modifiée pour les conditions de coulage à basse température (700 °C), ce qui améliore considérablement la capacité de décomposition thermique du film de résine à basse température. Le taux de démoulage dépasse 68 % après coulage. Le sable de moulage contenu dans les cavités profondes, les canaux d'eau et les intercalaires étroits se détache automatiquement, réduisant drastiquement les opérations manuelles de vibration et de creusement du sable et augmentant considérablement la productivité au poste de démoulage.

4. Réduction drastique des émanations sur site pour de meilleures conditions de travail en atelier

   Grâce à l'association d'un faible dosage et d'une structure moléculaire à faibles émissions de vapeurs, les tests sur site démontrent une réduction de 30 à 50 % des émanations lors du coulage par rapport aux produits concurrents. Les odeurs irritantes en atelier sont considérablement atténuées, offrant ainsi un environnement de travail plus sain au personnel. Parallèlement, le noircissement dû aux moisissures et les dépôts de carbone sont ralentis, ce qui permet d'espacer les nettoyages d'outillage et de réduire les coûts de maintenance des équipements, facilitant ainsi le respect des réglementations environnementales les plus strictes.

III. Cas d'application client concrets – Avantages en termes de performances vérifiés par des données de test réelles

Cas 1 : Un grand fabricant de composants en aluminium moulé

Données d'essais comparatifs avec des résines concurrentes dans des conditions de fabrication et de coulée de noyau identiques :

• La force du tronc a augmenté de 17%

• Réduction du dégagement gazeux de 0,6 ml/g

• Les performances de la phase de décompression se sont améliorées de 6 %.

• Réduction des fumées liées au coulage sur site d'environ 30 %

Cas n° 2 : Une usine de fonderie de châssis pour véhicules à énergies nouvelles (coulée basse pression pour sous-châssis)

Résultats des tests de production en série de noyaux complexes à parois minces pour pièces de châssis :

• La force du tronc s'est améliorée de 15 à 20 %.

• Le dégagement total de gaz a diminué de 10 à 15 %.

• Les performances de Shakeout ont été améliorées de 10 %

• Les émissions de vapeurs liées au coulage ont été réduites de près de 50 %, allégeant considérablement la charge de conformité environnementale de l'atelier.

  
  

Le secteur manufacturier mondial accélère sa transition écologique. La demande de pièces moulées intégrées en alliage d'aluminium ne cesse de croître dans les industries de pointe, notamment les véhicules à énergies nouvelles, l'aérospatiale, le transport ferroviaire et les équipements éoliens. Le marché a établi quatre normes obligatoires pour les résines de moulage à froid : faible dosage d'additifs, haute résistance du noyau, faibles émissions de fumées et de COV, ainsi qu'excellentes performances de démoulage à basse température.

Il était autrefois difficile de satisfaire simultanément aux quatre indicateurs. Cependant, la résine spéciale à froid de Xinda pour la fonderie d'aluminium offre des performances multidimensionnelles équilibrées. Répondant à trois exigences majeures – un contrôle environnemental plus strict, une réduction des coûts et une amélioration de l'efficacité, ainsi qu'une production de pièces moulées légères et de haute précision – cette résine offre de multiples avantages : un coût de la résine réduit, une main-d'œuvre moindre pour le démoulage, une durée de vie des moules prolongée, des conditions environnementales d'atelier améliorées et un rendement de moulage supérieur. Elle constitue une solution de liant écologique et performante, spécialement conçue pour la fabrication de pièces moulées en aluminium haut de gamme.