Monnaie d'investissement Nous produisons des pièces métalliques de précision avec des tolérances prévisibles sur diverses dimensions et propriétés géométriques. Les tolérances linéaires standard s'étendent de ±0.005" à ±0.060", tandis que les tolérances géométriques contrôlent la forme, l'orientation et l'emplacement pour garantir un ajustement et un fonctionnement parfaits.
Dans tout processus de fabrication, il est impossible de produire des pièces aux dimensions nominales exactes et constantes. Les tolérances de fabrication désignent la plage de variation admissible des dimensions d'une pièce fabriquée. Elles représentent l'écart acceptable par rapport aux dimensions physiques souhaitées, permettant à la pièce de respecter ses normes de qualité et de remplir sa fonction prévue correctement et en toute sécurité.
Les tolérances dimensionnelles linéaires définissent la variation admissible d'une distance linéaire entre deux points d'une pièce moulée. Cette règle empirique est fréquemment citée, souvent associée à directives de l'Investment Casting L'Institut (ICI) et la pratique générale de la fonderie imposent une tolérance de ± 0.010 pouce pour le premier pouce (ou ± 0.25 mm pour les 25.4 premiers mm) de toute dimension.
Pour chaque pouce supplémentaire, une tolérance incrémentielle de ±0.003 à ±0.005 pouce (ou de ±0.08 mm à ±0.13 mm par tranche de 25.4 mm supplémentaires) est généralement appliquée. Par exemple, une dimension de 3 pouces peut avoir une tolérance standard de ±0.010 pouce (pour le premier pouce) + 2 × ±0.003 pouce = ±0.016 pouce.
| Plage de dimensions (pouces) | Tolérance typique (pouces) | Plage de dimensions (mm) | Tolérance typique (mm) |
|---|---|---|---|
| Jusqu'à 1 pouces | 0.010 | Jusqu'à 25.4 mm | 0.25 |
| Plus de 1″ à 2″ | 0.013 | Plus de 25.4 à 50.8 mm | 0.33 |
| Plus de 2″ à 3″ | 0.016 | Plus de 50.8 à 76.2 mm | 0.41 |
| Plus de 3″ à 4″ | 0.019 | Plus de 76.2 à 101.6 mm | 0.48 |
| Plus de 4″ à 5″ | 0.022 | Plus de 101.6 à 127.0 mm | 0.56 |
| Plus de 5″ à 6″ | 0.025 | Plus de 127.0 à 152.4 mm | 0.64 |
| Chaque pouce supplémentaire ajouté | 0.003 – 0.005 | Chaque ajout supplémentaire de 25.4 mm | 0.08 – 0.13 |
Les tolérances géométriques contrôlent la forme, l'orientation et l'emplacement des éléments au-delà des dimensions de base. Elles garantissent l'ajustement et le bon fonctionnement des pièces dans les assemblages. Elles sont souvent plus difficiles à contrôler et à prévoir que les tolérances linéaires, car elles sont très sensibles au retrait non uniforme, à la déformation thermique lors du refroidissement et aux contraintes mécaniques du moule et de la géométrie de la pièce.
Cela définit l'écart d'une surface par rapport à un plan parfait. Les surfaces moulées à la cire perdue sont sujettes à un certain degré de « bombage » ou de concavité, en particulier sur les grandes surfaces planes non soutenues, en raison du retrait volumétrique de la cire et du métal lors du refroidissement. La tolérance de planéité brute de coulée est généralement de 0.005 pouce par pouce (0.005 mm/mm ou 0.127 mm par 25 mm) de longueur ou de largeur.
Cela contrôle l'écart entre une caractéristique, comme une arête ou un axe, et une ligne parfaitement droite. Les pièces moulées plus longues sont plus susceptibles de se plier ou de se déformer lors du refroidissement. Une valeur de référence courante pour la rectitude brute de coulée est de ± 0.005 pouce par pouce de longueur (± 0.005 mm/mm). Les sections constantes peuvent présenter une courbure axiale d'environ 0.024 mm/m (2 pouce par pied).
Cette mesure mesure la conformité d'un élément circulaire à un cercle parfait. Des écarts peuvent donner lieu à des formes ovales, oblongues ou autres formes non circulaires. L'Investment Casting Institute (ICI) recommande une circularité typique de ± 0.015 pouce pour un élément de 1 pouce de diamètre (TIR total de 0.030 pouce). Pour les tubes creux ronds, des tolérances telles que 0.006 pouce de lecture totale de l'indicateur (TIR) pour des diamètres allant jusqu'à 1 pouce sont indiquées.
La concentricité contrôle l'alignement des centres des éléments cylindriques. Pour les éléments dont la longueur ne dépasse pas le double du diamètre, la concentricité peut souvent être maintenue à 0.005 pouce par pouce d'écart entre les éléments.
Le parallélisme garantit que deux surfaces maintiennent une distance constante l'une par rapport à l'autre. Le maintien du parallélisme peut s'avérer difficile pour les conceptions comportant des griffes ou des étriers non supportés, en raison du retrait volumétrique de la structure porteuse. Le parallélisme général peut être de l'ordre de 0.3 % de la dimension globale.
La perpendicularité détermine la proximité de 90 degrés entre deux surfaces ou éléments. La fonderie à cire perdue atteint généralement des tolérances de perpendicularité de 0.005 à 0.015 pouce par pouce.
Cette valeur définit la variation admissible d'un angle entre deux éléments par rapport à sa valeur spécifiée. Les tolérances angulaires brutes de coulée peuvent varier de ±0.5 degré pour les positions bien soutenues à ±2 degrés lorsque la distorsion est plus probable. Certaines spécifications générales indiquent ±0.5 degré pour tous les angles.
Au-delà des dimensions standard et des contrôles géométriques, certaines tolérances spécialisées s'appliquent à des caractéristiques spécifiques courantes dans les pièces moulées.
La tolérance sur l'épaisseur des parois est souvent considérée comme une exception aux tolérances linéaires standard, une tolérance minimale absolue étant fréquemment spécifiée, par exemple ± 0.020 mm (± 0.51 pouce). Pour les dimensions métriques, des tolérances de ± 0.30 mm pour les parois de moins de 6 mm d'épaisseur et de ± 0.50 mm pour les parois de plus de 6 mm d'épaisseur sont indiquées.
Le rapport entre les sections les plus épaisses et les plus fines doit rester inférieur à 4:1 autant que possible. Des rapports plus élevés peuvent entraîner des problèmes de refroidissement et des contraintes internes pouvant entraîner des déformations ou des fissures.
Des rayons de congé et d'angle généreux sont fortement recommandés conception de moulage par cire perdue car ils réduisent les concentrations de contraintes dans la pièce, améliorent l'écoulement du métal pendant la coulée et améliorent l'aspect esthétique.
Les rayons et congés minimaux couramment réalisables sont souvent fixés à 0.010 pouce (0.25 mm). Cependant, il est recommandé aux concepteurs d'utiliser les rayons pratiques les plus grands, soit au moins 0.030 pouce (0.76 mm) pour les angles extérieurs et 0.060 pouce (1.52 mm) pour les congés, lorsque cela est possible.
Tel que moulé finitions de surface issues de la fonderie de précision sont plus lisses que de nombreuses autres méthodes de moulage. Les surfaces brutes de moulage varient généralement de 63 à 125 micropouces RMS (Root Mean Square).
| Catégorie d'alliage | Rugosité de surface typique après moulage (Ra ) | Rugosité de surface typique après moulage (RMS) |
|---|---|---|
| Alliages d'aluminium | 1.5 – 2.5 | 60 – 100 |
| Alliages de cuivre | 1.5 – 2.5 | 60 – 100 |
| Acier au carbone et faiblement allié | 2.2 – 3.2 | 90 – 125 |
| Aciers inoxydables (série 300) | 2.2 – 3.2 | 90 – 125 |
| Aciers inoxydables (série 400) | 2.5 – 3.2 | 100 – 125 |
| Alliages Cobalt-Chrome | 2.0 – 2.5 | 80 – 100 |
| Moulage par cire perdue général | 1.6 – 3.2 | 63 – 125 |
