Services de fonderie sous pression sur mesure : composants en aluminium, zinc et magnésium, fabriqués avec un atelier d’outillage intégré.
Les demandes de renseignements concernant les composants précisent presque toujours les caractéristiques de la pièce moulée : alliage, tolérance, volume, finition. Rares sont celles qui posent la question qui détermine le déroulement des trois prochaines années : qui assure la maintenance du moule et dans quels délais peut-on le réparer ?
Une matrice de production est un consommable soumis à des contraintes thermiques constantes. Les cavités se fissurent sous l'effet de la chaleur. Les inserts de la filière s'érodent. Les broches de noyau se fissurent. Les systèmes d'éjection s'usent. Il ne s'agit pas d'une défaillance ; c'est la durée de vie normale de l'acier à outils soumis à des cycles de température entre 200 °C et le contact avec de l'aluminium à 660 °C.
Ce qui différencie énormément les fournisseurs, c'est leur réactivité. Une fonderie sans atelier d'outillage sous-traite votre matrice, attend et vous communique le coût de l'arrêt de production. Un fournisseur disposant d'un atelier d'outillage intégré remplace la pièce défectueuse et reprend la production, souvent sans toucher au reste de la matrice.
Nos services de fonderie sous pression comprennent un atelier d'outillage complet : conception, fabrication, remise à neuf, rétro-ingénierie et réparation au niveau des inserts, ainsi que la fonderie d'aluminium, de zinc et de magnésium. Usinage CNC, finition et assemblage.
Résumé des capacités
| Capacité | Spécification |
|---|---|
| force de serrage | 160 à 2 000 tonnes |
| Processus | Chambre froide · Chambre chaude |
| Alliages | Aluminium · Zinc · Zinc-aluminium · Magnésium |
| Poids de la pièce | 10 g – 30 kg |
| Configuration de la cavité | Outils à cavité unique, à cavités multiples et familiaux |
| Tolérance, telle que coulée | ±0,10 mm par 25 mm (NADCA) |
| Tolérance, usiné | ±0,02 mm |
| Mur minimum — aluminium | 1,2 mm |
| Mur minimum — zinc | 0,4 mm |
| Durée de vie de la matrice — aluminium | 200 000 – 350 000 tirs |
| Mourir à vie — zinc | 500 000 – 1 000 000 de coups |
| délai d'outillage | 5 à 8 semaines (outillage du pont : 3 à 5 semaines) |
| atelier d'outillage interne | Conception · construction · réparation · réoutillage |
| Certification | ISO 9001:2015 · IATF 16949 |
Outillage et matrices : Le service qui protège votre planning
Réparation partielle au lieu d'un remplacement complet
Lorsqu'une porte d'injection se détériore ou qu'une broche de noyau se fissure, on a instinctivement tendance à penser que la matrice est hors service. Or, c'est rarement le cas. La conception moderne des matrices utilise des inserts remplaçables : le bloc de cavité, l'insert de porte et les broches de noyau sont des composants trempés distincts, montés sur un socle de matrice qui peut encore supporter 200 000 tirs.
Le remplacement d'une seule plaquette coûte une fraction du prix d'un outil neuf et prend quelques jours au lieu de plusieurs semaines. Deux conditions le rendent possible :
- La matrice a été conçue avec des inserts dès le départ.
Les cavités monolithiques ne peuvent être réparées de cette manière. Nous construisons de façon modulaire dès le premier outil. - Le fournisseur dispose sur site de machines d'électroérosion et d'usinage à grande vitesse.
L'envoi de la matrice ajoute du temps de transit dans les deux sens et une file d'attente supplémentaire.
Ingénierie inverse pour l'outillage existant
Les programmes héritent des disparitions. Un fournisseur quitte le marché, un produit est transféré, un dessin original disparaît — et vous vous retrouvez avec un outil dont personne ne possède de modèle.
Notre procédé en trois étapes permet de reconstituer les données : numérisation 3D de la cavité et des pièces existantes pour capturer la géométrie réelle, mise en correspondance avec les pièces moulées mesurées afin de distinguer les dimensions initiales de l’usure accumulée, puis modélisation des inserts de remplacement selon la géométrie corrigée. Le résultat : un outil qui peut être entretenu au lieu d’un outil qui doit être mis au rebut à la prochaine panne.
Cela est également important pour les pièces métalliques moulées sous pression, où le fournisseur d'origine a optimisé le point d'injection au fil des années de production. Ce savoir-faire est inscrit dans l'acier. La numérisation permet de le préserver.
Simulation avant l'acier
L'analyse de solidification MAGMASOFT est exécutée avant toute découpe de cavité, prédisant la séquence de remplissage, les zones d'emprisonnement d'air et les dernières zones à solidifier. Chaque modification de cavité évitée permet un gain de trois à quatre semaines. Un fournisseur qui effectue une simulation uniquement après un essai T1 infructueux l'utilise comme outil de diagnostic et vous facture la différence.
Procédés de moulage
Le manchon d'injection se trouve à l'extérieur du bain de fusion. Un doseur automatique transfère une charge mesurée à chaque cycle, puis un piston hydraulique injecte le matériau à une pression de 700 à 1 200 bars, remplissant la cavité en quelques millisecondes.
La séparation est obligatoire, mais non recommandée. L'aluminium en fusion à 660 °C attaque chimiquement les composants ferreux immergés, les dissolvant en quelques heures et faisant dépasser la limite de 0,9 % autorisée par la plupart des spécifications structurelles.
Costumes: carters, carters d'engrenages, adaptateurs de transmission, couvercles de soupapes, refroidisseurs d'huile, supports.
Le système d'injection à col de cygne est directement immergé dans le bain de zinc. La température de fonctionnement du zinc (385–400 °C) est suffisamment basse pour que les pièces immergées ne soient pas endommagées, et la suppression de l'étape de transvasement permet de gagner plusieurs secondes par cycle.
Costumes: Composants pour petits appareils électroménagers, instrumentation, applications de mesure, pièces à parois minces et complexes.
Sélection d'alliages
| Alliage | Caractéristiques | Utilisation typique |
|---|---|---|
| A380 / ADC10 | Excellente aptitude au moulage, résistance et usinabilité globales | Boîtiers, carters d'engrenages, enceintes |
| A383 / ADC12 | Fluidité supérieure à celle de l'A380 pour les géométries complexes | Pièces complexes à parois minces |
| A360 | résistance supérieure à la corrosion, ductilité accrue | Équipement marin et de plein air |
| A413 | Fluidité maximale, étanchéité à la pression excellente | Collecteurs, refroidisseurs d'huile, corps hydrauliques |
Zinc et zinc-aluminium
ZAMAK 3 / 5 / 7 — parois jusqu'à 0,4 mm, surface brute de coulée prête pour le plaquage, durée de vie exceptionnelle de l'outil.
ZA-8 / ZA-12 / ZA-27 — Une teneur en aluminium plus élevée confère une résistance et une dureté supérieures au ZAMAK standard, le ZA-27 se rapprochant des propriétés du bronze. Utilisable lorsqu'une pièce en zinc doit supporter une charge supérieure à celle admissible par le ZAMAK.
Magnésium
AZ91D / AM60B — densité minimale de 1,8 g/cm³ avec blindage EMI naturel. L'AM60B offre une ductilité et une résistance aux chocs supérieures à celles de l'AZ91D, un atout important pour les pièces soumises à des tests de chute.
Deux points soulevés avant l'outillage
L'alliage A380 ne s'anodise pas avec un aspect brillant. Sa teneur en cuivre de 3 à 4 % produit un film gris foncé moucheté plutôt qu'un argent pur. Lorsqu'un aspect anodisé brillant est requis, nous préconisons l'alliage A360 ou A413 dès la conception ; changer d'alliage après la fabrication des outils peut nécessiter une réingénierie du système d'injection et du traitement thermique.
Les alliages corroyés ne peuvent être coulés. Les alliages 6061 et 6063 ne contiennent que 0,4 à 0,8 % de silicium, ce qui leur confère une faible fluidité et un large intervalle de solidification, susceptible de provoquer des fissures à chaud dans une matrice en acier. Un plan nécessitant de l'alliage 6061-T6 requiert un usinage CNC à partir d'une billette ou une fabrication en aluminium à partir d'un profilé extrudé. Nous le signalons lors de l'établissement du devis plutôt que de substituer discrètement l'alliage A356.
La question « telle que diffusée »
Une demande récurrente concerne une pièce utilisable telle quelle après moulage — sans usinage, sans fuite lors de l'assemblage. C'est possible, mais seulement si trois conditions sont intégrées dès la conception.
- La position de la vanne et du trop-plein doit éloigner la ligne de soudure de la surface d'étanchéité. À la jonction de deux faces métalliques, la soudure est plus fragile et plus susceptible de fuir. La simulation permet de localiser cette ligne avant la découpe de la matrice.
- L'assistance par le vide doit être spécifiée. L'évacuation de la cavité en dessous de 50 mbar avant l'injection élimine l'air et les vapeurs de lubrifiant qui formeraient autrement des voies de fuite, réduisant la porosité du gaz de 60 à 80 %.
- La surface d'étanchéité doit être une surface moulée présentant une planéité définie, et non une solution ajoutée après coup. La planéité à l'état brut de coulée est d'environ 0,15 mm pour 100 mm. Si la conception du joint exige une meilleure planéité, la face doit être usinée et l'objectif de planéité à l'état brut de coulée abandonné.
Lorsque ces trois conditions sont réunies, la pièce est expédiée sans usinage secondaire et les économies réalisées sont substantielles. Dans le cas contraire, la détection du problème au stade T1 s'avère coûteuse ; c'est pourquoi cette question relève de l'analyse de la fabrication (DFM).
Opérations secondaires et finition
Usinage de précision — alésages, ports filetés, faces d'étanchéité et références à ±0,02 mm. Les filetages sont usinés plutôt que moulés, car les filetages moulés atteignent rarement la finition de surface requise pour une étanchéité fiable.
| Processus | Construire | Avantage principal |
|---|---|---|
| grenaillage | — | Texture mate uniforme, sans reflets |
| Conversion du chromate en produits chimiques | 0,5–2 µm | Protection contre la corrosion, conduction électrique |
| Anodisation de type II | 5–25 µm | Résistance à la corrosion et à l'usure, couleur |
| Anodisation dure de type III | 25–100 µm | Surfaces d'usure sévères |
| revêtement en poudre | 60–120 µm | Résistance aux couleurs, aux UV et aux chocs |
| Peinture fraîche | 25–75 µm | Correspondance des couleurs, capacité de retouche |
| nickel chimique | 5–50 µm | Couche uniforme dure résistante à la corrosion |
Deux détails qui provoquent des échecs d'assemblage :
L'anodisation isole ; le film chimique conduit. Si un boîtier moulé sous pression utilise un joint boulonné pour la mise à la terre du châssis ou la continuité de la paroi pour le blindage EMI, une pièce entièrement anodisée interrompt cette liaison. Nous masquons les plots de mise à la terre ou les traitons uniquement par un film chimique, délimitant ainsi une zone avec une limite de résistance spécifiée.
Le revêtement réduit l'espace libre. L'anodisation se propage à moitié vers l'intérieur du substrat et à moitié vers l'extérieur ; ainsi, une anodisation dure de 25 µm réduit le diamètre d'un alésage d'environ 25 µm. Le revêtement en poudre de 60 à 120 µm est plus agressif et présente une épaisseur irrégulière sur les bords. Indiquez sur le schéma si les dimensions s'appliquent avant ou après revêtement.
Gestion de l'assemblage et de l'externalisation — Inserts filetés, roulements à ajustement serré, joints d'étanchéité, assemblage de sous-ensembles et tests fonctionnels. Lorsqu'un programme nécessite des opérations hors de notre champ d'action, nous gérons directement ces sous-traitants afin de vous éviter de vous soucier de la coordination.
fabrication métallique — Découpe laser, pliage sur presse plieuse CNC, soudage TIG et MIG. De nombreux produits sont optimisés par une conception hybride : un corps moulé intégrant la géométrie complexe et étanche, auquel sont fixés des supports métalliques sur mesure, ce qui permet souvent de simplifier l’usinage. La maîtrise de l’ensemble du processus étant assurée en interne, la gestion des tolérances est confiée à une seule équipe, évitant ainsi les désaccords entre deux fournisseurs. Pour la fabrication de structures en petites séries (châssis, châssis, panneaux), aucun outillage n’est nécessaire et les pièces sont expédiées sous une à trois semaines.
Assurance qualité
Certifications : ISO 9001:2015 et IATF 16949. Dossiers PPAP de niveau 3 incluant AMDEC, plan de contrôle, analyse de sécurité des matériaux (MSA) et étude de capabilité. Prise en charge des spécifications militaires et industrielles sur demande.
Cinq points de contrôle :
La spectrométrie d'émission optique vérifie la composition chimique de l'alliage pour chaque coulée avant chargement, et les résultats sont comparés au certificat d'usine. Les métallurgistes examinent les analyses chimiques et physiques.
— FAI en dimensions complètes avec les valeurs mesurées réelles et l'instrument identifié pour chaque caractéristique.
— Vitesse de tir, pression d'intensification et temps de remplissage enregistrés à chaque cycle par rapport à la plage de valeurs qualifiée, avec mise en quarantaine automatique des pièces hors plage. Contrôle statistique des processus (SPC) sur les dimensions critiques visant un Cpk ≥ 1,33.
— Vérification CMM par rapport à la GD&T, radiographie selon la norme ASTM E505 avec carte de zone de dessin, essais mécaniques et essais d'étanchéité à la pression nominale lorsque spécifié.
— Dossier de documents : certificat de matériau par coulée, rapport dimensionnel avec valeurs réelles, dossiers de traitement, résultats des essais non destructifs et liste de colisage avec traçabilité du lot jusqu’au numéro de coulée et à la date de production.
Contrôle de la porosité. La porosité gazeuse — pores arrondis et dispersés dus à l'air et aux vapeurs de lubrifiant entraînés — est maîtrisée par l'aspiration sous vide. La porosité de retrait — vides irréguliers au niveau des points de solidification avant la solidification des parties épaisses — est maîtrisée par des broches de compression locales insérées dans la partie semi-solide, ou éliminée lors de la fabrication par carottage de la masse thermique isolée. Les pièces étanches à la pression nécessitent ces deux méthodes.
Le moulage sous pression est-il adapté à votre pièce ?
Le moulage sous pression n'est pas la solution à tous les composants métalliques, et le recommander lorsqu'il n'est pas adapté a un coût pour les deux parties.
Le moulage sous pression convient aux productions suivantes : volumes supérieurs à environ 5 000 pièces par an, parois inférieures à 4 mm, géométrie complexe avec éléments intégrés, exigences en matière de gestion thermique et pièces nécessitant une précision dimensionnelle répétable.
Envisagez des solutions alternatives lorsque :
| Situation | Meilleur itinéraire |
|---|---|
| Moins de 200 unités, tolérances serrées | Usinage CNC à partir d'un lingot. |
| Moins de 500 logements, murs épais | moulage au sable |
| Propriétés mécaniques T6 requises | Coulée par gravité ou à basse pression en A356 |
| pièces très volumineuses ou très lourdes | moulage au sable |
| géométrie des barres plates et cintrées | Fabrication sur mesure |
| Pièces plates simples à grand volume | Estampage des métaux |
| Résistance maximale, flux de grain forgé | Forgeage |
L'exclusion de l'étape T6 mérite une explication, car elle surprend la plupart des ingénieurs. Le procédé de coulée haute pression conventionnel s'effectue à une vitesse de 30 à 60 m/s, entraînant des gaz sous forme de pores dispersés à haute pression. Un trempage dans une solution T6 à 500-540 °C dilate ces gaz tandis que l'aluminium se ramollit, provoquant la formation de cloques irréparables en surface. Les pièces HPDC sont livrées à l'état brut de coulée ou après vieillissement T5. Si votre plan spécifie T6, cela signifie soit que le procédé a changé, soit que l'exigence a évolué.
Secteurs d'activité desservis
Véhicules automobiles et lourds — couvercles de moteurs diesel, carters d'engrenages, adaptateurs de transmission, couvercles de soupapes, refroidisseurs d'huile, admissions, boîtiers de culbuteurs, supports de filtre.
Systèmes électroniques et d'alimentation électrique — Boîtiers, dissipateurs thermiques, connecteurs. La gestion thermique et le blindage EMI dépendent tous deux de la continuité des parois et du choix du revêtement.
Équipements industriels et automatisation — carters d'engrenages, supports de robots, composants de machines produits en série avec des performances de cycle constantes.
Éclairage — Boîtiers pour éclairage public LED et luminaires industriels, où la géométrie des ailettes et le revêtement déterminent les performances thermiques.
Matériel pour appareils électroménagers et grand public — composants de petits appareils électroménagers, instrumentation, applications de mesure et quincaillerie décorative où le moulage au zinc permet d'obtenir des parois de 0,4 mm et une surface prête à être plaquée.
médical et défense — Boîtiers et coffrets d'instruments avec traçabilité complète des matériaux et conformité aux spécifications.