Collecteur à paroi fine : quelles causes de déformation à la coulée ?
La déformation d'un collecteur à paroi fine résulte de trois entrées combinées : le retrait de solidification, le maintien de la bride et une épaisseur de paroi qui varie sur la pièce. La première coulée rend la combinaison visible, souvent par 0,3–1 mm de mouvement sur la face de bride.
Le mouvement n'est pas un défaut du modèle ni de la coulée isolément. C'est le résultat prévisible du refroidissement d'une section élancée à côté d'une section lourde, et la réponse est de le prévoir plutôt que de le contester après inspection.
Où commence la déformation d'un collecteur à paroi fine ?
Elle commence au changement de section. La bride se solidifie lentement et reste chaude tandis que la paroi de 1,0 mm à côté a déjà contracté, si bien que la bride retient la paroi et la paroi tire la bride. Le résultat est un bombement plutôt qu'une contraction uniforme.
Le deuxième contributeur est le retrait de l'alliage. L'inox se situe dans la plage de 1,5–2,5 %, et un collecteur de 300 mm accumule ce mouvement sur sa longueur plutôt que sur une seule section.
Le troisième contributeur est l'alimentation. Une seule attaque à une extrémité alimente la pièce de façon inégale, et la section remplie en dernier est aussi la dernière à se solidifier, ce qui ajoute un gradient thermique au gradient de section. Une disposition d'attaques symétrique en retire une partie avant même l'impression du modèle.
Rien de cela n'est visible dans la CAO. Cela vit dans la combinaison de la géométrie et du procédé, d'où la revue de coulée qui doit avoir lieu avant le premier modèle, pas après le premier article.
Quel mouvement est accepté ?
Le critère d'acceptation est fixé par le plan, pas par l'habitude de la fonderie. Une bride qui doit être plane à 0,05–0,10 mm après usinage a besoin de assez de surépaisseur pour être coupée deux fois : une fois pour le bombement, une fois pour la finition. C'est la surépaisseur de 0,5–1,5 mm que le modèle doit laisser.
Si le mouvement reste dans la surépaisseur, la pièce est récupérable par usinage et reprise de référence. S'il en sort, la pièce est rebut, et le modèle doit être corrigé avant la coulée suivante.
La mesure elle-même appartient au premier article. Un scan CMM de la face de bride et des extrémités de canaux indique dans quelle direction le bombement court et quelle part est systématique ; une seule lecture au pied à coulisse sur la bride ne le montre pas.
Un deuxième traitement thermique peut déplacer la pièce à nouveau. La détente avant la finition est normale, mais le montage et la température doivent être choisis pour la paroi, sinon la seconde opération introduit un nouveau bombement.
Que corriger sans changer la conception ?
La première correction est la compensation. Si le bombement est systématique et toujours dans le même sens, le modèle peut être imprimé avec une contre-courbe préréglée, et la pièce arrive plus plate avant tout usinage.
La deuxième correction est la symétrie du procédé : attaques aux deux extrémités, refroidissement plus lent et montage qui tient la bride pendant le premier refroidissement. Rien de cela ne change le plan, et ensemble ils peuvent retirer la majeure partie du mouvement sur un collecteur par ailleurs sain.
La troisième correction est la discipline de surépaisseur. Garder 0,5–1,5 mm sur la bride et couper après détente coûte moins que de courir après une face brute parfaite, et cela maintient la pièce dans la bande de tolérance sans changement de conception.
Ce qui ne peut pas être corrigé sans changement de conception, c'est une paroi trop mince pour être remplie ou une bride dont le maintien dépasse toute réserve de surépaisseur raisonnable. Ce sont des décisions de plan, et elles appartiennent à la revue plutôt qu'à la quatrième coulée.
Envoyez le plan du collecteur et les données du premier article à Neway ; nous vous dirons si le mouvement reste dans la surépaisseur ou exige une correction du modèle.
