Quelle est la différence entre le retrait et la porosité au gaz

Cavité de retrait et porosité du gaz Il existe deux types distincts de défauts de moulage qui se produisent lors de la solidification du métal. Le retrait crée des vides irréguliers lors du refroidissement du métal, tandis que la porosité des gaz forme des bulles rondes et lisses à partir des gaz emprisonnés.

Qu'est-ce que les défauts de retrait

Les défauts de retrait sont des cavités qui se forment lorsque le métal en fusion se contracte pendant le refroidissement. Le métal liquide occupant plus d'espace que le métal solide, une alimentation insuffisante en matériau entraîne la formation de vides.

Ces défauts présentent des surfaces irrégulières et anguleuses qui les distinguent de la porosité gazeuse. Ils apparaissent généralement dans les sections épaisses où le procédé de coulée ne fournit pas suffisamment de métal en fusion pendant la solidification.

Types de défauts de retrait

Les défauts de retrait se répartissent en deux catégories principales en fonction de leur localisation :

• Retrait superficiel Crée des dépressions ou des trous visibles à la surface de la pièce. Des trous profonds se forment au sommet des pièces. Les surfaces creusées apparaissent comme des éviers peu profonds lorsqu'un refroidissement irrégulier aspire de l'air dans le moule.
• Interne rétrécissement Forme des cavités cachées dans la pièce moulée. Les points chauds créent des poches isolées où le métal reste liquide le plus longtemps. Ces vides internes peuvent être de grande taille (macro) ou microscopiques (micro), selon les conditions de refroidissement.

Quelles sont les causes du rétrécissement?

• Le retrait de coulée se produit lorsque le métal en fusion ne peut pas s'écouler dans les zones de solidification. Les sections épaisses dépourvues de colonnes montantes adéquates manquent d'alimentation en liquide lors du refroidissement.
• Une mauvaise direction de la solidification aggrave le problème. Lorsque les sections minces gèlent avant les sections épaisses, le métal liquide est piégé et ne peut alimenter les zones de retrait.
• Les coulées surchauffées créent des points chauds qui restent fondus plus longtemps. Ces flaques de liquide isolées forment de larges cavités en leur centre lorsqu'elles se solidifient.

Comment prévenir les défauts de retrait

• Une prévention efficace du retrait nécessite une alimentation continue en métal pendant la solidification. Des colonnes montantes et des alimentateurs fournissent du métal liquide pour compenser la réduction de volume.
• Concevez votre système de coulée pour une solidification directionnelle. Les sections minces doivent d'abord geler, poussant le métal liquide vers les zones plus épaisses.
• Utilisez des ailettes de refroidissement dans les sections épaisses pour accélérer l'extraction de la chaleur. Cela réduit la taille de la cavité en favorisant un refroidissement uniforme dans toute la pièce.
• Maintenez une épaisseur de paroi constante dans la mesure du possible. Ajoutez des transitions coniques entre les sections fines et épaisses pour améliorer l'écoulement du métal.
• Abaissez les températures de coulée pour minimiser le retrait total. Prévoyez des marges de retrait adéquates dans votre modèle.

Qu'est-ce que les défauts de porosité du gaz

La porosité gazeuse est constituée de vides lisses et arrondis formés par des bulles de gaz dans le métal solidifié. Le métal en fusion dissout plus de gaz que le métal solide ne peut en contenir.

À mesure que la température baisse, les gaz dissous s'échappent et forment des bulles. Ces bulles emprisonnées créent des vides fragilisants dans toute la pièce moulée.

Types de porosité du gaz

La porosité du gaz apparaît sous plusieurs formes distinctes :

• Trous d'épingle Les pores mesurent entre 0.5 et 2 mm et se regroupent près des surfaces de coulée. Ces minuscules pores se concentrent souvent dans les sections supérieures du moule.
• Évents forment des cavités souterraines plus grandes, allant de 2 à 10 mm. L'inspection aux rayons X révèle ces défauts cachés qui affaiblissent l'intégrité structurelle.
• Cicatrices superficielles Se produisent lorsque des évents internes se forment. Ces piqûres et cloques visibles abîment la surface de la pièce moulée.

Quelles sont les causes de la porosité du gaz?

• La porosité des gaz se développe lorsque les gaz ne peuvent s'échapper avant la solidification. La coulée turbulente emprisonne les bulles d'air dans le flux en fusion.
• L'humidité représente le plus grand défi. La vapeur d'eau provenant des moules ou des outils humides se décompose en hydrogène qui se dissout dans la masse fondue.
• Les liants et revêtements volatils libèrent des gaz au contact du métal. Les alliages d'aluminium présentent des difficultés particulières d'absorption d'hydrogène.
• Une mauvaise ventilation du moule empêche les gaz de s'échapper. Les matériaux sableux à faible perméabilité retiennent les gaz qui devraient s'échapper par des évents appropriés.

Comment prévenir la porosité du gaz

• Un contrôle efficace des gaz commence par le dégazage de la masse fondue. Un traitement sous vide ou une purge sous gaz inerte élimine les gaz dissous avant la coulée.
• Les traitements par flux permettent aux gaz de s'échapper du métal. Ces agents d'affinage lient les impuretés et favorisent la séparation des gaz.
• Gardez tous les matériaux parfaitement secs. Séchez soigneusement les moules, les noyaux et les matériaux de charge pour éliminer les sources d'humidité.
• Améliorez la ventilation du moule en dimensionnant correctement les évents. Le sable à haute perméabilité permet aux gaz emprisonnés de s'échapper lors du remplissage.
• Versez doucement pour minimiser les turbulences. Un versement plus lent et contrôlé réduit l'entraînement d'air et l'absorption de gaz.

La différence entre le retrait et la porosité au gaz