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Sylvain JACOB : Aluminium Pechiney - Activité alliages de moulage
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Lire l’articleINTRODUCTION
La qualité d’une pièce moulée peut être définie comme son aptitude à satisfaire les exigences spécifiées par le cahier des charges du client. Elle dépend de la conception de la pièce par le donneur d’ordres, et du soin apporté à sa réalisation par le fondeur, qui doit maîtriser un grand nombre de paramètres de fabrication.
La recherche de cette qualité passe entre autres par la reconnaissance et la description des anomalies ou défauts qui peuvent se produire au cours du processus de fonderie, indispensables pour la mise en place d’actions correctives. Les défauts que l’on observe sur les pièces moulées en alliages d’aluminium sont analogues à ceux rencontrés avec d’autres métaux et alliages, avec néanmoins des particularités qui leur sont propres, comme leur grande oxydabilité à l’état liquide et leur tendance à dissoudre l’hydrogène. Ces défauts seront examinés dans la première partie de l’article.
La conception des pièces ne peut se faire sans tenir compte du procédé de moulage adopté. La diversité de ces procédés dans le cas des alliages d’aluminium implique certaines règles élémentaires, dont la bonne application conditionne l’obtention de pièces de qualité. Les techniques numériques dites de « prototypage virtuel », qui vont du calcul dimensionnel jusqu’à la simulation du remplissage, de la solidification et du refroidissement, permettent une meilleure conception des pièces et une amélioration de leur qualité, ainsi qu’une réduction significative des coûts et des délais de mise au point.
L’étude complète du sujet comprend les articles :
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– Fusion des alliages d’aluminium ;
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– Moulage des alliages d’aluminium. Généralités. Moules destructibles ;
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– Moulage des alliages d’aluminium. Moules permanents ;
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[M 3 638] – Fonderie d’aluminium : défauts et conception des pièces (le présent article) ;
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– Fusion, moulage et fonderie des alliages d’aluminium. Pour en savoir plus.
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- Version courante de déc. 2013 par Michel GARAT, André LE NÉZET
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Directives générales de conception des pièces2. Réparation et correction des défauts
Pour reboucher des cavités superficielles, on a recours à la soudure, et pour rétablir l’étanchéité des pièces, à l’imprégnation.
2.1 Soudures
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On a recours à la soudure autogène (voir article Soudage à l’arc dans Génie mécanique).
Le métal d’apport, sous forme de baguettes ou de fil doit avoir une composition voisine ou identique à celui de la pièce a réparer. Ces produits ne sont pas toujours disponibles dans le commerce et le fondeur est souvent contraint de les fabriquer lui-même.
La soudure oxyacétylénique n’est plus guère utilisée car on risque de créer des inclusions de flux.
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La soudure à l’arc sous couverture d’argon s’est imposée. La méthode MIG (metal inert gas) est la plus courante. La méthode TIG (tungsten inert gas ) est également utilisée, mais elle peut générer des inclusions de tungstène provenant de l’électrode.
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Les brasures ne sont utilisées que pour les réparations d’aspect qui n’affectent pas les caractéristiques mécaniques. Elles présentent l’avantage de ne pas échauffer les pièces et donc d’éviter les déformations (possibilités de réparation de pièces usinées).
2.2 Étanchage par imprégnation
2.2.1 État actuel de la technique
Malgré les progrès accomplis en matière de technologie de moulage, certaines pièces complexes, qui doivent être étanches aux fluides ou au gaz, nécessitent une imprégnation.
Ce traitement a pour but de reboucher des petites cavités (microretassures, piqûres de gazage communicantes) ainsi que des microcavités débouchantes qui, en général, affectent l’étanchéité.
Le principe de base est de remplir les cavités avec une résine qui assure, après polymérisation, l’étanchéité à froid...
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