Objectif: Industrialisation, simulation de coulée et de contraintes d’un composant pour une hotte de cuisine.

Produit: Élément du groupe moteur ; alliage : AlSi9Cu3 (UNI EN AB 46000).

Processus: Coulée sous pression en chambre froide.

Demandes: Vérification de la déformation des « pattes » et respect consécutif de l’entraxe de fixation.

Intervention

L’intervention s’est déroulée en six phases. Dans la première, nous avons vérifié le dessin en 3D avec le dessin en 2D pour évaluer le processus d’industrialisation. En particulier, nous avons analysé plusieurs éléments : rayons, déformations, tolérances, lignes de fermeture et bavures cisaillables.

Nous sommes ensuite passés à la phase 2 : l’étude du canal de la coulée. Du point de vue du remplissage, nous n’avons pas noté de problèmes importants : le métal remplissait la pièce uniformément. En revanche, des pics de pression d’air sont apparus en raison des vitesses élevées dans les dernières zones où arrivait le métal. Pour résoudre ce point critique, nous avons donc ajouté des évents, modifié les paramètres et réduit la vitesse au niveau des embouts.

Dans la phase suivante, nous avons travaillé sur la conception du moule et sur les circuits de régulation thermique et de refroidissement. Une fois le projet terminé, nous sommes passés à la simulation du moule réel : nous avons simulé neuf cycles de préchauffage des matrices afin d’obtenir le régime thermique le plus précis possible.

Un des points critiques concernait la formation de fissures, c’est-à-dire de discontinuités géométriques qui se forment dans les coulées sous pression à des températures relativement basses où la concentration thermique de la coulée est contrecarrée par la concentration thermique nettement inférieure du moule. Les contraintes de type thermique qui apparaissent dans ces conditions dans la coulée peuvent localement atteindre des valeurs suffisamment élevées pour provoquer des ruptures. Si de brusques variations soudaines de section sont présentes dans la zone, il est très probable qu’elles provoqueront l’apparition de fissures.

Nos techniciens ont donc analysé les résultats obtenus par la simulation en prêtant une attention particulière aux zones présentant les contraintes équivalentes les plus fortes et les plus sujettes au risque de « fissuration ».

Des relevés ont été effectués sur la pièce simulée et les modifications nécessaires ont été apportées. À ce stade, nous avons pu démarrer la construction du moule conformément aux exigences du client.