Propriétés des matériaux pertinentes pour l'usinage des pièces moulées

Une grande variété de matériaux sont utilisés dans le traitement du moulage, avec des exemples courants tels que la fonte, l'acier moulé, les alliages d'aluminium et les alliages de cuivre. Étant donné que différents matériaux possèdent différents niveaux de résistance, de dureté, de ductilité et de résistance à l'usure, la sélection des outils de coupe, des paramètres de coupe et des méthodes d'usinage appropriés doit être adaptée aux caractéristiques spécifiques du matériau. La fonte, connue pour ses excellentes propriétés de résistance à l'usure et d'amortissement des vibrations-, est fréquemment utilisée pour des composants tels que les bâtis, les carters et les bases de machines-outils. L'acier moulé offre une résistance et une ténacité élevées, ce qui le rend adapté aux pièces soumises à de lourdes charges. Les alliages d'aluminium, caractérisés par une faible densité et une bonne usinabilité, sont largement utilisés dans les industries automobile et aérospatiale. Les alliages de cuivre, qui présentent une bonne conductivité électrique et thermique ainsi qu'une bonne résistance à la corrosion, sont couramment utilisés pour des pièces telles que les corps de vannes et les bagues.

Une caractéristique distinctive des matériaux de coulée est leur microstructure complexe. À mesure que le métal en fusion refroidit et se solidifie dans le moule, il forme diverses structures granulaires et phases microstructurales ; les variations des taux de refroidissement et de la composition de l'alliage peuvent entraîner une non--uniformité microstructurale au sein de la pièce moulée. Les pièces moulées peuvent également contenir des défauts tels que la porosité aux gaz, des cavités de retrait, des inclusions et du jeu. Ces défauts peuvent compromettre la résistance du matériau et la stabilité de l'usinage, entraînant potentiellement une usure accélérée des outils et une qualité de surface réduite lors des opérations de coupe. Par conséquent, les pièces moulées nécessitant une haute précision sont souvent soumises à des contrôles de qualité appropriés et aux traitements thermiques nécessaires avant l'usinage.

Les matériaux de coulée possèdent généralement une excellente formabilité, ce qui permet la production de -pièces de forme complexe-de grande taille, un avantage significatif dans le traitement de la coulée. Les processus de moulage permettent de créer des formes externes et des structures internes complexes en une seule étape, réduisant ainsi la charge de travail pour l'usinage ultérieur. Cependant, comme-les surfaces coulées présentent souvent une peau de coulée, des couches d'oxyde et des écarts dimensionnels ; par conséquent, un nettoyage, un ébavurage et un usinage grossier sont généralement nécessaires avant le traitement final. Pour les matériaux à haute dureté-comme la fonte et l'acier moulé, une sélection minutieuse des matériaux d'outils et des vitesses de coupe est essentielle pour minimiser l'usure des outils pendant l'usinage.

Les performances d'usinage varient également considérablement selon les différents matériaux de coulée. Par exemple, la fonte grise contient du graphite en lamelles, ce qui facilite la rupture des copeaux lors de la coupe et offre de bonnes capacités d'amortissement des vibrations ; cependant, le processus d'usinage génère une quantité importante de poussière, nécessitant un nettoyage approprié de l'équipement et des mesures de protection. L'acier moulé possède une résistance et une ténacité élevées, ce qui entraîne des forces de coupe importantes lors de l'usinage et impose des exigences élevées en matière de solidité et de résistance à l'usure des outils de coupe. Les alliages d'aluminium sont relativement mous, ce qui permet des vitesses d'usinage plus élevées, mais ils sont sujets à la formation de bords accumulés et de bavures ; par conséquent, des outils et des méthodes de refroidissement appropriés doivent être sélectionnés. Les alliages de cuivre présentent une bonne plasticité et l'usinage de certaines nuances peut facilement produire des copeaux continus, nécessitant un contrôle minutieux des paramètres de coupe.