Avec les progrès technologiques, la fonderie écologique est devenue la norme dans l'industrie de la fonderie depuis le XXIe siècle. Réduire la consommation d'énergie, augmenter le rendement des procédés et le taux global de produits finis, et fabriquer des pièces moulées écologiques de haute qualité sont les objectifs communs de l'industrie. Tout en assurant l'isolation du fer en fusion, les manchons de masselotte isolants et exothermiques peuvent également fournir les performances exothermiques requises. Ils augmentent efficacement le module effectif des manchons, facilitent l'alimentation des pièces moulées et améliorent le rendement. Largement utilisés dans la fabrication de pièces automobiles telles que les moyeux de roues, les porte-satellites, les carters de réducteurs principaux, les carters de turbines, les fusées de direction, les carters de direction, les vilebrequins et les carters d'essieux, ainsi que dans diverses pièces moulées en acier, ces produits éliminent efficacement les retassures et la porosité difficiles à résoudre avec les masselottes conventionnelles, jouant un rôle irremplaçable dans l'optimisation des procédés de fonderie.

1. Problèmes existants

Des défauts tels que des soufflures, des piqûres et de la porosité apparaissent parfois sur les pièces moulées. Outre le matériau des manchons de coulée eux-mêmes, l'emprisonnement de fer en fusion autour de ces manchons en est la principale cause.

Les manchons de masselotte classiques présentent une structure conique, avec une partie supérieure plus étroite et une partie inférieure plus large, tandis que le noyau correspondant a une conicité inverse. Ceci crée inévitablement des interstices entre les manchons et les noyaux. Certains manchons sont également équipés d'orifices d'évacuation supérieurs. Le fer en fusion s'infiltre facilement dans les interstices entre les manchons et les moules, ou par le haut des manchons, obstruant partiellement ou totalement les orifices d'évacuation. De ce fait, les gaz contenus dans la cavité du moule ne peuvent être évacués correctement, ce qui entraîne une augmentation de la pression dans la cavité et un remplissage incomplet des manchons. Parallèlement, les manchons sont chauffés à la fois intérieurement et extérieurement, ce qui provoque une combustion instable et une accélération du dégagement de gaz et de chaleur. Ceci perturbe le calage de l'alimentation en pièces moulées et engendre des soufflures, des piqûres, des pénétrations de métal et de la porosité. Dans les cas les plus graves, un soulèvement du moule se produit, entraînant une porosité importante et des défauts dimensionnels.

Lorsque le fer en fusion s'infiltre dans les interstices entre les manchons de masselottes et les moules extérieurs et les enveloppe, il doit être retiré manuellement, ce qui alourdit le nettoyage et réduit considérablement la productivité. Si ce retrait est incomplet, l'aluminium métallique contenu dans les manchons de masselottes se mélange au fer en fusion lors de la refusion, augmentant ainsi le risque de piqûres d'hydrogène dans les pièces moulées. De plus, les copeaux de fer dispersés lors du retrait constituent un danger important pour les opérateurs qui découpent les masselottes. Enfin, le piégeage du fer en fusion engendre également un gaspillage de matière et une hausse des coûts de production.

2. Solutions

Pour remédier aux problèmes susmentionnés, Xinda a développé un manchon de colonne montante isolant et exothermique de haute précision, sans interstice et à haute perméabilité à l'air. Ses principaux avantages sont les suivants :

(1) Haute précision

Les manchons de masselotte classiques offrent une productivité élevée et un faible coût, mais sont sujets à la déformation sous l'effet de contraintes externes lors du moulage et du durcissement, avec une tolérance dimensionnelle typique de ±1 mm. Grâce à un procédé de moulage spécifique, nos manchons de masselotte conservent une tolérance dimensionnelle stable de ±0,3 mm, garantissant la précision des noyaux. Leur hauteur totale précise assure un ajustement parfait avec les anneaux de compactage de sable des moules supérieurs. Ceci évite la fissuration des manchons due à un excès de sable, source de défauts, et élimine le risque de flottement et d'emprisonnement de fonte en fusion.

(2) Conception à conicité inversée

L'extrémité ouverte du manchon de la colonne montante est conçue avec une conicité inversée cohérente avec celle du noyau, permettant un contact étroit et éliminant presque totalement les jeux d'assemblage.

(3) Perméabilité à l'air élevée

3. Résultats de l'application

Une fonderie a utilisé les manchons de coulée exothermiques et isolants 40/70 de haute précision sur sa ligne de production de sable vert pour la production en série. Le temps de coulée moyen par moule a été réduit de 2 secondes. Les problèmes d'inclusion de fer en fusion dans les manchons et les défauts d'inclusion de sable dus à des manchons fissurés ont été totalement éliminés. Le taux de rebut global a chuté de 3,2 % à 2,1 %, soit une réduction de 30 %, et le rendement du procédé a augmenté de 55 % à 59 %.

L'absence de matériaux incrustés a permis de réduire le nombre d'opérateurs affectés à la découpe des colonnes montantes de 15 à 12. Aucun accident du travail lié aux projections de copeaux de fer n'a été signalé. La haute précision des manchons de colonne montante a généré des gains économiques considérables pour l'entreprise.

4. Conclusion

Le manchon de colonne montante isolant et exothermique de haute précision, sans interstice et à haute perméabilité à l'air, élimine efficacement divers défauts causés par les colonnes montantes conventionnelles, avec des avantages complets résumés ci-dessous :

• Éliminer complètement les soufflures, les piqûres, la porosité, la pénétration du métal et autres défauts induits par l'emprisonnement de fer en fusion, et améliorer le taux de qualification global des pièces moulées.

• Il n'est plus nécessaire de nettoyer les matières piégées, ce qui améliore l'efficacité de la production. Cela permet également de réduire les déchets de fer en fusion, d'augmenter le rendement du procédé et d'éviter les micro-perforations d'hydrogène dues à la présence d'aluminium mélangé au fer en fusion recyclé.

• Éliminer les risques pour la sécurité liés aux projections de débris lors de la découpe des colonnes montantes.

• Offrir d'excellents avantages économiques globaux aux fonderies.