Révolutionner la production des pièces en métal léger
Les principes de la conception légère sont au cœur de la prochaine révolution des véhicules électriques. L’injection en force de métaux en fusion dans un moule, à une vitesse et une pression élevées – moulage sous haute pression – apporte aux fabricants la flexibilité nécessaire à la création de composants complexes. Outre leur légèreté, ces derniers font preuve de solidité et de tolérance. L’utilisation massive et croissante de pièces moulées en métaux légers, comme l’aluminium ou le magnésium, constitue un potentiel de croissance pour les industries concernées. Le projet MAGIT, financé par l’UE, a fourni la solution nécessaire à ce changement structurel. Les chercheurs ont mis en œuvre une alternative polyvalente aux techniques plus traditionnelles de moulage par injection, appelée moulage par injection assistée par gaz. «La demande en constante augmentation en matière de moulage sous pression de matériaux légers, de cycle plus rapides et de coûts de production plus bas font de la technologie d’injection assistée par gaz un procédé unique au potentiel énorme», remarque Marcel Op de Laak, directeur général de TiK-Technologie in Kunststoff GmbH. L’injection de gaz marque les métaux de son empreinte Utilisant de l’air sous haute pression pour déplacer et pousser le matériau dans les cavités du moule, l’injection de gaz est une méthode innovante employée dans le traitement du plastique pour produire des pièces à sections creuses. Forts de ce succès dans un autre secteur, les partenaires du projet ont mis à profit son potentiel pour le moulage sous pression. «Notre nouvelle technologie d’injection de gaz, appelée MAGIT, permet de fabriquer des pièces par moulage sous haute pression, avec une section creuse interne sans avoir besoin d’y ajouter un noyau», souligne Op de Laak. Cette technologie permet d’injecter du gaz dans une pièce en aluminium ou en magnésium en poussant le mélange encore fondu dans une cavité de débordement. Il est important de noter que la fabrication de pièces creuses complexes ne nécessite pas de processus supplémentaires, ni en amont ni en aval, une caractéristique que n’offre pas le moulage par injection classique, où on utilise des noyaux perdus. De plus, la technologie ne provoque ni retassures ni cavités ni distorsions dimensionnelles, permettant ainsi de nouveaux degrés de liberté dans la conception de composants creux à parois épaisses. Un design amélioré Cette conception innovante du système d’injection de gaz comprend quatre composants principaux et semble être sur la bonne voie pour offrir des performances supérieures et une compression élevée. La répétabilité et la reproductibilité de ce processus conviennent aux applications industrielles. L’élément principal du système, le compresseur, contient en particulier l’ensemble des systèmes pertinents pour le contrôle et les pressions gazeuse et hydraulique. L’accumulateur adjacent au moule raccourcit les circuits menant au module de moulage et ce dernier prend en charge l’alimentation en gaz, le système hydraulique et la conduite d’eau de refroidissement. Tous ces modules peuvent être montés sur une machine de moulage sous pression traditionnelle sans aucune modification, à l’exception de la mise en place d’une interface transmettant certains signaux de la machine. En outre, un module d’injection transfère le gaz directement vers l’injecteur. L’injection de gaz est déclenchée par un signal envoyé par deux capteurs de contact en métal au niveau de la porte du moule. Des capteurs supplémentaires sont placés dans le moule et utilisés pour surveiller et évaluer le processus d’injection. Via une tablette, l’opérateur contrôle et surveille le processus d’injection en temps réel. Le moulage sous pression est un processus efficace et économique, permettant de fabriquer une grande variété de composants robustes, légers et offrant une longue durée de vie pour l’industrie automobile ainsi que pour d’autres applications. «Le système MAGIT peut être utilisé pour la fabrication de toutes les catégories de pièces en aluminium et en magnésium ayant des sections épaisses, ce qui permet ainsi de réduire leur poids. La section creuse pourrait également être utilisée comme conduit», conclut Op de Laak.
Mots‑clés
MAGIT, moulage sous pression, magnésium, aluminium, moulage sous haute pression, moulage, injection assistée par gaz, métal léger, véhicule électrique