Qu’est-ce que le moulage sous pression en chambre chaude ?

La chambre chaude est le moyen rapide de couler du zinc. L'ensemble du système d'injection repose dans la masse fondue. Col de cygne, piston, buse, tout cela dans le pot à 780, 800 degrés selon à qui vous demandez et quel alliage vous utilisez.

Le piston remonte, le métal entre par un trou au bas du cylindre. Le piston descend, recouvre le trou, pousse le métal vers le haut à travers le col de cygne et sort par la buse dans la matrice. La matrice se remplit. La pièce se fige. La mort s'ouvre. Une partie tombe. Répéter.

C'est tout le processus.

Les gens se demandent toujours pourquoi ne pas utiliser l’aluminium de cette façon. L'aluminium mange le col de cygne. L'acier se dissout. J'ai vu des photos d'un magasin de l'Indiana qui l'avait essayé dans les années 90, un désastre total, ils remplaçaient les cols de cygne à chaque quart de travail jusqu'à ce que quelqu'un en dise enfin assez. L'aluminium doit passer dans une chambre froide où vous versez le métal dans un manchon de tir séparé. Machine entièrement différente.

Le zinc et le mag sont ce que fait la chambre chaude. Zamak 3 principalement. Du Zamak 5 lorsque vous avez besoin de résistance au fluage pour des pièces qui subissent des charges dans le temps. Le ZA-8 existe mais personne n’aime le faire fonctionner parce qu’il veut éroder vos portes.

Les machines. Frech est le nom que tout le monde connaît. Allemand. La série DAW. Nous avions un DAW 50 et deux DAW 80 dans le magasin où je travaillais dans les années 2000. Des machines solides. Le 80 a utilisé un outil de corps de serrure à 6 cavités pendant des années, il a dû passer 3 millions de tirs à travers cette matrice avant que nous devions finalement reconstruire les noyaux. Bühler fabrique également du bon matériel, mais je passe moins de temps assis dessus. Les machines chinoises, LK et les autres, se sont améliorées. Il y a dix ans, je n’y aurais pas touché. Maintenant, certains magasins les gèrent et s'en sortent bien. Cela dépend de ce que vous faites et de la qualité de votre barre.

La durée de vie du col de cygne varie beaucoup. Nous avions l'habitude de compter entre 12 et 18 mois dans une cellule occupée, avec deux équipes. Certains gars réclament plus de temps, mais je pense qu'ils ne poussent pas la machine trop fort ou qu'ils fonctionnent plus froidement qu'ils ne le devraient. La pointe de la buse s'use plus rapidement que le corps du col de cygne. Vous pouvez changer d'embout sans tirer sur l'ensemble, ce qui permet de gagner du temps.

La vitesse de tir est le point de départ de la plupart des problèmes. Les nouveaux veulent courir vite, car plus vite signifie plus de pièces par heure. Mais il faut y aller doucement au début du coup pour laisser sortir l'air. Si vous appuyez immédiatement sur le piston, vous insérez de l'air dans le canal et cela finit par former une porosité dans votre moulage. Nous avions l'habitude de dire aux gars, d'abord lentement, puis de marteler. Les contrôleurs des machines plus récentes vous permettent de programmer trois ou quatre segments de vitesse, ce qui est utile.

Le temps de remplissage sur une pièce en zinc typique est peut-être de 20 à 30 millisecondes une fois que vous atteignez la pleine vitesse. Le métal est liquide lorsqu’il entre et solide avant que vous puissiez cligner des yeux. L'acier à matrice aspire la chaleur directement. C'est pourquoi la température de la filière est si importante. Les points chauds collent. Les points froids sont mal gérés. Vous passez la moitié de votre temps à manipuler les conduites d’eau et les modèles de pulvérisation pour essayer d’obtenir le bon équilibre thermique.

Le spray est son propre casse-tête. Trop et vous obtenez des résidus qui dégazent le prochain coup. Trop peu et la pièce colle ou de la soudure s'accumule sur la face de la matrice. Nous utilisions principalement des produits Chem-Trend. Mélangé peut-être 80 pour 1, ajusté vers le haut ou vers le bas selon l'outil. Certains gars ne jurent que par Henkel. Je n’ai jamais remarqué une énorme différence, mais je ne payais pas non plus pour cela.

Porosité. L'ennemi. Porosité du gaz provenant de l'air emprisonné. Porosité de retrait due au gel de la porte avant que la pièce coulée ne soit complètement alimentée. Les tests d'étanchéité en détectent la plupart sur les pièces étanches à la pression. X-rayons si vous voulez voir ce qui se passe à l'intérieur sans couper la pièce. J'ai travaillé sur un programme de rampe d'injection dans lequel nous-avons passé chaque pièce moulée aux rayons X pendant deux ans parce que le client ne voulait pas approuver l'échantillonnage statistique. Cela a coûté une fortune mais c'était le marché.

Les fermetures à froid sont l’autre défaut courant. Deux fronts d'écoulement se rencontrent et ne fusionnent pas car les surfaces ont déjà commencé à se recouvrir. Vous voyez une ligne sur la pièce. Parfois, vous pouvez le cacher avec la finition, mais généralement vous ne faites que fabriquer des débris. L’emplacement de la porte le corrige ou non. La simulation permet de déterminer les modèles d'écoulement avant de couper l'acier. Magmasoft et Flow-3D sont ce que la plupart des magasins utilisent actuellement. À l’époque, nous l’avions simplement deviné et fixé sur le banc.

Le magnésium est délicat. L’AZ91D tourne à environ 1 200 degrés. Vous avez besoin de gaz de couverture sur la fonte, sinon elle brûle. Le SF6 était autrefois la norme, mais l'EPA l'a supprimé. Maintenant, vous utilisez des mélanges SO2 ou tout ce que Luxfer vend. Les puces magnétiques prennent feu. Les scories de mag prennent feu. Vous avez besoin d’extincteurs de classe D partout. J'ai vu un feu de mag une fois. Petit, contenu rapidement, mais il attire votre attention. La plupart des magasins qui gèrent mag disposent de cellules dédiées avec des équipements de sécurité supplémentaires. Ce n'est pas quelque chose que vous ajoutez simplement à une ligne de zinc existante.

La comparaison avec le plastique revient régulièrement. Les responsables de l'ingénierie veulent savoir si cette pièce doit être en zinc ou si nous devons nous adresser à un fournisseur de moulage par injection plastique pour gagner du poids. Le zinc est plus rigide. Le zinc conduit la chaleur. Le zinc protège les EMI. Le plastique est plus léger et l’outillage coûte moins cher. Une matrice en zinc fonctionne trois, quatre, cinq fois plus cher qu'un moule en plastique comparable. Mais la filière en zinc dure beaucoup plus longtemps. Des millions de clichés faciles. Les moules en plastique commencent à montrer une usure à 500K et vous êtes en train de les retravailler.

Certains programmes utilisent les deux. Insert structurel issu du moulage sous pression, boîtier provenant d'un prestataire de services de moulage par injection, assemblez-les ensemble. L'automobile fait cela constamment. Vous obtenez du métal là où vous avez besoin de résistance et du plastique là où vous avez besoin d'économies de poids ou d'une géométrie complexe qui serait difficile à couler.

Les acheteurs des constructeurs OEM fonctionnent généralement dans les deux sens lorsqu'ils s'approvisionnent. Obtenez un devis d'un fabricant de moulage par injection personnalisé et un devis d'un fondeur sous pression sur la même impression. Voyez ce que disent les chiffres. Prix ​​à la pièce, coût de l'outil, coût total au débarquement. Parfois, la pièce en zinc élimine une étape d'assemblage, ce qui la rend moins chère même si le prix unitaire-est plus élevé. Parfois, le plastique gagne sur tout et c’est ce que l’on choisit.

L'industrie ne connaît pas une croissance rapide en Amérique du Nord. Peut-être plat, peut-être une légère croissance. L’automobile reste la plus grosse part du marché. Ensuite, la quincaillerie de construction, les serrures, les charnières, ce genre de choses. L’électronique était autrefois plus grosse avant que tout ne devienne en plastique et ne parte ensuite à l’étranger. Des relocalisations ont lieu actuellement, mais pas d'inondation.

Trouver des gens est le vrai problème. Les gars qui connaissaient ce métier prennent leur retraite. Les écoles de métiers n’enseignent plus le travail de fonderie comme avant. Nous avons embauché un enfant il y a deux ans, un gars intelligent, diplômé en ingénierie, mais il n'avait jamais vu de machine de moulage sous pression avant son premier jour. Il m'a fallu un an avant de lui faire confiance pour créer un emploi sans supervision. Et il fait partie des meilleurs. Certains gars se lavent en un mois.

Les machines sont de plus en plus contrôlées. Servohydraulique,-surveillance en temps réel, enregistrement des données. Vous pouvez voir les tendances dès maintenant avant qu’elles ne se transforment en ferraille. Cela aide mais ne remplace pas le fait de savoir ce que l’on regarde. Un bon opérateur détecte les problèmes manqués par les capteurs. Vous entendez quelque chose de mal, vous sentez quelque chose, vous vous arrêtez et vérifiez. Je ne peux pas encore automatiser cela.

La chambre chaude n’est pas compliquée. Remplissez le dé de métal en fusion, laissez-le geler, expulsez-le, recommencez. Mais obtenir de bonnes pièces de manière constante, équipe après équipe, c'est là que se trouve le métier. Les petites choses comptent. Comment casser un nouveau dé. Quand vous changez le col de cygne avant qu'il ne tombe en panne. Comment lire un motif de pulvérisation. Rien de tout cela n'est dans un manuel.

Le processus fonctionne. Des millions de pièces par jour dans le monde. Pièces moulées en zinc dans les voitures, téléphones, serrures de porte, outils électriques, armes à feu, raccords de plomberie. Personne ne les remarque. C'est là le point. Une pièce moulée en zinc fait son travail et on n'y pense jamais. Les lanceurs de matrices aiment ça de cette façon.

Les magasins qui sont bons dans ce domaine restent occupés. Les magasins qui font des économies ont du mal. Comme pour toute fabrication. La qualité compte. La livraison compte. Le prix compte, mais pas autant qu’on le pense. Les clients paient pour la fiabilité. Une usine de moulage par injection de précision qui expédie à temps bat un magasin bon marché qui manque les dates. Il en va de même pour le moulage sous pression. Le travail est là si vous pouvez l’exécuter.