Fraunhofer IFAM élargit sa gamme de services et d’expertise pour la recherche appliquée

La nouvelle machine de coulée basse pression flexible de Fraunhofer IFAM sur le site de Wolfsburg.

Moulage sous pression basse pression Fraunhofer IFAM élargit sa gamme de services et d’expertise pour la recherche appliquée

Editeur: Nicole Kareta

Le Fraunhofer IFAM propose une recherche et un développement axés sur les applications dans le domaine de la technologie de moulage avec un accent sur les procédés de coulée sous pression tels que le moulage sous pression, le moulage sous pression basse pression et le moulage de précision sous pression. Une nouvelle usine de moulage sous pression à basse pression pour la recherche appliquée liée à l’industrie est disponible sur le site de Wolfsburg depuis le printemps 2021.

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La nouvelle machine de coulée basse pression flexible de Fraunhofer IFAM sur le site de Wolfsburg.
La nouvelle machine de coulée basse pression flexible de Fraunhofer IFAM sur le site de Wolfsburg.

(Source: Fraunhofer IFAM)

Le procédé de moulage sous pression à basse pression (coulée LP en abrégé) permet la production de pièces moulées de haute qualité avec des propriétés mécaniques exceptionnelles, en particulier en utilisant l’aluminium en métal léger. Le moulage sous pression à basse pression est de préférence utilisé pour la production de pièces moulées solides à parois épaisses. Le procédé est bien connu pour couler des roues en alliage léger pour automobiles, des composants de châssis avec des exigences de sécurité élevées ou des composants d’entraînement et des boîtiers.

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L’Institut Fraunhofer pour la technologie de fabrication et les matériaux avancés IFAM, dont le siège est à Brême, en Allemagne, propose une recherche et un développement axés sur les applications dans le domaine de la technologie de coulée en mettant l’accent sur les procédés de coulée sous pression tels que le moulage sous pression haute pression, basse pression moulage sous pression et moulage de précision assisté par pression. Depuis 2015, Fraunhofer IFAM propose des installations et des moyens techniques pour la coulée à basse pression.

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Le moulage sous haute pression subit des changements rapides en termes de technologie.

UNE nouvelle usine de moulage sous pression à basse pression pour la recherche appliquée liée à l’industrie est disponible sur le site de Wolfsburg depuis le printemps 2021. L’atout technique offre une innovation pour le moulage sous pression basse pression: il permet la fusion et la coulée conventionnelles de l’aluminium ainsi que des métaux à haut point de fusion comme le cuivre. Cette multifonctionnalité est rendue possible par un nouveau «système de changement rapide de creuset» en combinaison avec une technologie de fusion spéciale qui offre à la fois une fusion inductive directe et indirecte. De cette manière, des métaux conventionnels tels que l’aluminium, le cuivre, le laiton, le bronze, le magnésium ou l’acier peuvent être fondus, mais également des matières fondues non métalliques telles que des mélanges de sels peuvent être fondues et coulées. Cette technologie permet la production industrialisable de noyaux de sel de haute qualité dans un processus de coulée à basse pression. Les noyaux de sel, connus sous le nom de « noyaux perdus », font actuellement l’objet de développements destinés à être utilisés dans le processus de moulage sous haute pression pour la production de pièces moulées creuses telles que des boîtiers de moteur et de batterie.

Le nouveau système de moulage sous pression à basse pression offre une performance de fusion de max. 130 kW pour une température de fusion jusqu’à 1650 ° C. Le volume de fusion est de 110 litres et la pression de coulée jusqu’à 1,0 bar. La surface de montage inférieure de 1310 x 1290 mm2 peut accueillir des moules d’un poids total allant jusqu’à 3 500 kg. La surface de montage supérieure de 1.200 x 1.200 mm2 permet une force de serrage de max. 60 t. Une chambre de four mobile verticalement permet un accès libre au creuset de fusion et donc des changements d’alliage rapides. En plus du traitement flexible de différentes masses fondues, l’usine peut également servir des moules en acier conventionnels ainsi que du sable ou des semi-moules et offre ainsi actuellement la plus grande flexibilité et un potentiel d’innovation maximal dans le domaine de la recherche sur la technologie de la coulée.

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Le nouveau concept d’installation a été développé en collaboration avec TEGISA Giessereianlagen und Industrieöfen GmbH. Il est basé sur un prototype de ce nouveau concept d’usine, qui a été mis en service pour la première fois chez Fraunhofer IFAM à Brême en 2015. Depuis lors, cette première usine de moulage sous pression LP de ce nouveau design a été utilisée avec succès et développée pendant de nombreuses années, en particulier pour la coulée du cuivre, du laiton et du sel. Actuellement, le concept d’usine du prototype est en cours de développement pour la coulée de l’acier.

Afin d’élargir sa gamme de services pour la coulée conventionnelle d’aluminium à basse pression, Fraunhofer IFAM a investi dans un autre système de moulage sous pression à basse pression standard de l’industrie du type KURTZ AL 16-12. L’usine de série sera bientôt ajoutée au portefeuille de Fraunhofer IFAM dans le domaine du moulage sous pression à basse pression et complétée technologiquement. La mise en service aura lieu avant la fin de 2021.

La recherche se concentre actuellement sur une grande variété d’approches technologiques. Les exemples incluent le moulage composite pour l’intégration de structures et de profilés métalliques (en aluminium ou en acier) directement dans le composant coulé, la combinaison de processus de moulage sous pression à basse pression avec des processus primaires ou de formage non métalliques (par exemple, formage de tôles ou injection de plastique moulage), ou la production de rotors moulés pour entraînements électriques par moulage sous basse pression – une technologie qui a jusqu’à présent été dominée par le procédé de moulage sous haute pression. Le vaste savoir-faire pour la coulée de noyaux perdus – en particulier à partir de sel – peut être étendu à l’avenir à une mise en œuvre en quasi-série grâce à la nouvelle technologie d’installation plus grande. Et les nouvelles possibilités de coulée de cuivre dans le moulage sous pression à basse pression offrent un tout nouveau potentiel pour la production de composants à haute conductivité thermique et électrique – en particulier pour le futur électrique.

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