Le processus de coulée est une méthode de fabrication importante dans le domaine du formage des métaux. Son noyau est de verser du métal en fusion dans le moule de coulée par gravité et attendez qu'il refroidisse et se solidifie pour former le moulage requis. Pendant le processus de coulée, la génération de gaz à l'intérieur du moule a un impact significatif sur la qualité de la coulée, l'efficacité de la production et la sécurité opérationnelle.

Analyse de la source de gaz
Lors du processus de coulée, la génération de gaz provient principalement des aspects suivants :
Volatilisation du liquide métallique : Certains alliages métalliques libèrent du gaz lorsqu'ils fondent à haute température. Par exemple, les alliages d’aluminium peuvent libérer de l’hydrogène à haute température, ce qui ne peut être ignoré.
Décomposition des matériaux du moule : Certains matériaux du moule subiront une décomposition thermique à haute température et libéreront des gaz. Ce phénomène est particulièrement évident lors de l'utilisation de revêtements organiques ou de certains matériaux polymères.
Humidité de l'environnement de coulée : Une fois que l'humidité de l'environnement de coulée entre en contact avec le métal en fusion, elle peut former de la vapeur et augmenter la génération de gaz.
Réaction chimique : Les réactions chimiques entre différents métaux ou alliages peuvent également entraîner un dégagement de gaz, notamment lorsque la composition de l'alliage est complexe ou que la réaction est active.

Effet du gaz sur la qualité de la coulée
L'effet du gaz sur la qualité de la coulée pendant le processus de coulée se reflète principalement dans les aspects suivants :
Porosité et inclusions : Si le gaz n'est pas évacué à temps, des pores ou des inclusions peuvent se former à l'intérieur de la pièce moulée. Ces défauts affectent non seulement l'apparence de la pièce moulée, mais réduisent également considérablement ses propriétés mécaniques, telles que la résistance et la ténacité, raccourcissant ainsi la durée de vie du produit.
Défauts de surface : La rétention de gaz peut provoquer des défauts tels que des bulles et des fissures à la surface de la pièce moulée. Ces défauts de surface affectent non seulement l'apparence de la pièce moulée, mais peuvent également causer des problèmes plus graves lors du traitement et de l'utilisation ultérieurs.
Défauts de changement de phase : dans certains cas, la présence de gaz provoquera des changements de phase inégaux dans la pièce moulée pendant la solidification, ce qui affectera à son tour la microstructure de la pièce moulée et entraînera une dégradation des performances.

L'effet du gaz sur l'efficacité de la production
La génération de gaz affecte non seulement la qualité de la coulée, mais a également un impact significatif sur l'efficacité du processus de coulée :
Temps de refroidissement prolongé : la rétention de gaz peut ralentir la vitesse de refroidissement du liquide métallique dans le moule, prolongeant ainsi le cycle de coulée. Cela affecte non seulement l’efficacité de la production, mais peut également entraîner une augmentation des coûts de production.
Reprise et mise au rebut : en raison de défauts causés par le gaz, les pièces moulées peuvent devoir être retravaillées ou mises au rebut, ce qui augmente directement les coûts de production et réduit l'efficacité de la production.
Usure de l'équipement : La génération de gaz peut également provoquer une usure accrue des moules et des équipements de coulée, affectant la durée de vie de l'équipement, augmentant ainsi les coûts de maintenance et de remplacement.

Impact du gaz sur la sécurité
Lors du processus de coulée, la génération de gaz peut également constituer une menace pour la sécurité des opérateurs :
Risque d'explosion : Certains gaz (comme l'hydrogène) présentent un risque d'explosion dans des conditions de température élevée, notamment dans un environnement confiné. Si le gaz ne peut pas être évacué efficacement, la pression peut s'accumuler, posant ainsi un risque d'explosion.
Libération de gaz toxiques : Certains matériaux de coulée peuvent libérer des gaz toxiques à haute température, ce qui constitue une menace pour la santé des opérateurs. Par conséquent, il est particulièrement important d’assurer une bonne conception de la ventilation et de l’échappement pendant le processus de coulée.