Coulée centrifuge

Coulée centrifuge du laiton : un processus de coulée avancé pour des pièces moulées sous manchon de haute qualité

01 Principe du processus — la base technique de la coulée centrifuge

La coulée centrifuge est une méthode de coulée qui utilise la force centrifuge générée par la rotation pour former et solidifier le métal liquide. Le principe de base consiste à verser du métal liquide en fusion dans un moule rotatif à grande vitesse.

Sous l'action d'une force centrifuge équivalente à des dizaines, voire des centaines de fois le poids de la gravité, le métal en fusion adhère étroitement à la paroi du moule pour former une forme cylindrique creuse, se solidifie et cristallise sous cette pression.

Cette puissante force centrifuge apporte deux avantages clés : premièrement, l'effet d'alimentation en métal est bon et les inclusions et les gaz sont faciles à évacuer ; Deuxièmement, la direction de refroidissement du moulage est claire, formant une cristallisation directionnelle de l'extérieur vers l'intérieur.

Cette caractéristique de solidification directionnelle améliore considérablement les propriétés mécaniques et physiques des pièces moulées, rendant la coulée centrifuge particulièrement adaptée à la production de pièces rotatives symétriques telles que des manchons et des tubes.

02 Avantages techniques — les caractéristiques exceptionnelles de la coulée centrifuge

● Excellente qualité de moulage

L’avantage le plus important de la coulée centrifuge est son excellente qualité de coulée. Sous la forte force centrifuge, les inclusions de gaz et de scories dans le liquide métallique sont faciles à évacuer, de sorte que la densité de la pièce moulée est élevée et que les défauts tels que les pores et les inclusions de scories sont peu nombreux.

Cette haute densité conduit directement à de meilleures propriétés mécaniques, rendant les propriétés mécaniques du cuivre coulé par centrifugation proches du niveau du processus de forgeage.

● Coûts de production réduits

Le processus de coulée centrifuge apporte également des améliorations significatives de la productivité et des économies de coûts. Il n'est pas nécessaire d'utiliser un noyau lors de la production de pièces moulées creuses, ce qui simplifie grandement le processus de production des pièces moulées en manchons et en tubes.

Parallèlement, ce processus ne consomme pratiquement pas de métal dans le système de déclenchement et le système de colonne montante, ce qui améliore considérablement le rendement du processus et le taux d'utilisation des matériaux. Pour le précieux alliage de cuivre, les avantages économiques de cette économie de matériau sont particulièrement évidents.

● Capacité de fabrication de composites

La coulée centrifuge présente également des capacités uniques de fabrication de composites. Il est pratique de fabriquer des pièces moulées métalliques composites de tubes et de manchons, telles que des manchons en cuivre à support en acier, des rouleaux bimétalliques, etc.

En adoptant la technologie composite de coulée centrifuge à double métal liquide, il est possible d'obtenir un composite ferme de différents métaux tels que l'acier et le cuivre, l'acier et l'aluminium, etc. L'interface est dentelée, avec une force de liaison élevée et une qualité fiable.

Cela ouvre une nouvelle voie de fabrication pour les pièces en matériaux composites utilisées dans des conditions de travail particulières.

03 Limites d'application — les limites techniques de la coulée centrifuge

Bien que la coulée centrifuge présente de nombreux avantages, il ne s’agit pas d’un procédé universel et il est essentiel de comprendre ses limites pour une application correcte.

Premièrement, la coulée centrifuge présente des limites évidentes dans la production de pièces moulées de forme spéciale. Il est particulièrement adapté à la fabrication de pièces rotatives symétriques telles que des cylindres, des manchons et des tubes, mais il est difficile de manipuler des pièces moulées de formes complexes.

Deuxièmement, la qualité de la surface intérieure de la coulée centrifuge est médiocre. Le diamètre du trou intérieur de la pièce moulée n'est pas précis et la surface intérieure est rugueuse, ce qui nécessite généralement une surépaisseur d'usinage importante. Cela rend des étapes d'usinage supplémentaires nécessaires pour les scénarios d'application avec des exigences élevées en matière de surface interne.

De plus, la coulée centrifuge est sujette à une ségrégation par gravité spécifique. Par conséquent, il ne convient pas aux alliages tels que le bronze au plomb qui sont sujets à la ségrégation par gravité spécifique.

Il convient particulièrement de noter qu'il n'est pas adapté à la coulée d'alliages dont la densité des impuretés est supérieure à celle du métal en fusion.

04 Application pratique — la solution professionnelle de la coulée centrifuge du cuivre

◆ Coulée centrifuge de grandes bagues en bronze étain

Dans les applications pratiques, les grandes bagues en bronze étain sont des produits représentatifs typiques de la coulée centrifuge. Ce type de pièces est largement utilisé dans l'industrie mécanique, avec une excellente résistance à l'usure et des caractéristiques autolubrifiantes, souvent utilisé dans la fabrication de bagues, roulements, engrenages et autres pièces résistantes à l'usure.
Bronze à l'étain ZCuSn10Pb1, par exemple, la résistance à la traction des conditions de coulée centrifuge jusqu'à 330 MPA, la limite d'élasticité de 170 MPA, l'allongement est de 4 %, la dureté Brinel peut atteindre 785 HBS.
Ces données sont nettement supérieures à celles des mêmes matériaux de moulage au sable, ce qui reflète pleinement les avantages de la coulée centrifuge pour améliorer les propriétés mécaniques.

◆ Défis techniques et contre-mesures

Dans le processus de coulée centrifuge des bagues en bronze étain, les principaux défis de la production sont la ségrégation inverse et le retrait. Le bronze à l'étain a des caractéristiques anti-ségrégation et sa plage de températures de cristallisation est large, il est donc facile de produire des défauts de retrait et de porosité.

Pour résoudre ce problème, le retrait important provoqué par la solidification bidirectionnelle a été résolu avec succès en ajoutant un alliage de Ni et en adoptant des mesures de refroidissement par pulvérisation de métal.

Cette mesure technologique innovante garantit la stabilité de la qualité des grandes bagues en bronze à l'étain pendant le processus de coulée centrifuge, permettant ainsi à leur résistance et à leur résistance à la pression de répondre aux exigences des conditions de travail difficiles.

◆ Gamme de produits diversifiée

La technologie de coulée centrifuge peut produire une variété de produits en alliage de cuivre. Les qualités courantes incluent : QSn4-3, QSn4.4-2.5, QSn7-0.2, ZQSn10-1, ZQSn5-2-5, ZQSN6-6-3, etc.

Les manchons en cuivre, les tuiles en cuivre, les plaques coulissantes en cuivre, les engrenages à vis sans fin en cuivre et autres produits fabriqués à partir de ces matériaux sont largement utilisés dans les secteurs de la fabrication électrique et électronique, de la fabrication mécanique, des véhicules de transport et autres industries, démontrant d'excellentes performances techniques et économiques.

Avec l'amélioration continue des exigences de qualité des pièces dans l'industrie manufacturière, la position de la technologie de coulée centrifuge dans la fabrication de pièces en alliage de cuivre sera davantage consolidée. Ce procédé convient non seulement à la production de grands manchons en cuivre et bronze étain, mais présente également un grand potentiel dans le domaine des pièces moulées composites bimétalliques.

À l'avenir, avec la maturation continue de la technologie des composites de coulée centrifuge, nous pourrons voir davantage de pièces moulées en alliage de cuivre de haute performance et de longue durée de vie servant divers domaines industriels.

Tout ce dont vous avez besoin est un ensemble de cuivre en alliage ordinaire ou spécial, la technologie de coulée centrifuge peut vous fournir d'excellentes performances et une solution d'optimisation des coûts.