Dehors la chaleur !
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| JOINTS AVEC DU NICKEL. Des composants métalliques brasés à l'aide d'alliages de nickel à la sortie d'un four sous vide |
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Le brasage au nickel résout les problèmes de transfert de chaleur dans l'industrie du moulage par
injection
Nickel magazine, Mar. 02 -- Une approche innovatrice utilisant le brasage au nickel et le
traitement thermique sous vide aide les entreprises de l'industrie florissante du moulage par injection de
matières plastiques à résoudre des problèmes de transfert de chaleur, augmentant ainsi leur productivité.
Fused Metals Inc., un spécialiste du traitement des métaux implanté à Georgetown, Ontario, Canada, utilise un procédé dans le cadre duquel les conduits de refroidissement, qui se trouvent dans les différents composants des moules, y compris la cavité, le noeud, les cales et les segments racleurs, sont brasés. Ces conduits de refroidissement servent à évacuer la chaleur des composants du moule pendant que le moule se remplit de matière plastique fondue. Une fois la chaleur évacuée, la matière plastique se refroidit et se solidifie, et la pièce coulée peut être retirée du moule. Le temps nécessaire à compléter ce processus est dénommé durée de cycle.
Le principal avantage du brasage réside dans la maximisation de l'évacuation de chaleur du conduit de refroidissement et dans la réduction de la durée de cycle, facteurs qui augmentent la productivité du procédé. Par ailleurs, le brasage sous vide des conduits de refroidissement avec des alliages de nickel assure également leur étanchéité et leur résistance à la corrosion.
Cette entreprise brase des éléments de chauffage dans les manifolds afin d'assurer le maintien à la bonne température de la matière plastique fondue jusqu'à ce qu'elle atteigne le moule. Grâce à l'utilisation d'alliages de nickel pour le brasage sur place des éléments, Fused Metals peut assurer le contact de l'élément entier avec le manifold ainsi que le maintien à une température constante et uniforme de la matière plastique fondue, ce qui représente un facteur critique du procédé. En effet, des fluctuations de la température peuvent porter atteinte à l'intégrité de la matière plastique. Si des zones chaudes se forment dans le manifold, la matière plastique peut se dégrader ou brûler. D'autre part, si la matière plastique se refroidit trop par endroit, elle devient visqueuse et ne coule pas suffisamment.
Si un élément de chauffage fuse, un élément de rechange peut être brasé dans le manifold sans influencer l'assemblage existant. Cela est possible grâce à l'utilisation d'un autre alliage de nickel avec un point de fusion inférieur. Ce nouveau procédé de brasage n'affectera ni les dimensions ni les propriétés matérielles du manifold.
À d'autres endroits du manifold, des bouchons en cuivre sont brasés à l'aide d'alliages de nickel afin d'étancher des conduits qui servent à acheminer la matière plastique fondue du manifold à la filière. L'avantage des bouchons brasés réside dans la résistance de l'étanchéité. Il serait également possible d'utiliser des bouchons soudés ou des vis métalliques, mais les bouchons brasés résistent à des pressions pouvant atteindre 40 000 psi.
Actuellement, Fused Metals examine la possibilité d'une application de cette technique dans d'autres industries confrontées aux mêmes problèmes de transfert de chaleur. Chez Fused Metals, entre 80 % et 90 % du brasage au nickel servent à des applications dans l'industrie des matières plastiques. Cependant, d'autres branches, comme l'industrie électronique, l'industrie automobile et le secteur de la production d'électricité, ont également recours au brasage au nickel.
Chez Fused Metals, le brasage au nickel est effectué dans des fours sous vide avec un diamètre pouvant atteindre 90 centimètres et une profondeur de jusqu'à 120 centimètres. Les parties intérieures des fours sont réalisées en molybdène pur car les températures de service sont extrêmes et peuvent atteindre un maximum de 1 350°C. Les couches extérieures des fours sont réalisées en acier inoxydable S30400. Cependant, l'acier inoxydable S40300 est utilisé pour la réalisation de fours expérimentels.
Le brasage sous vide est un procédé dans le cadre duquel deux matériaux - normalement des métaux - sont assemblés sous vide en utilisant un métal d'apport d'une composition différente qui présente une température de fusion inférieure à celle des matériaux de base mais néanmoins supérieure à 450°C. Les métaux de base ne fondent pas mais le métal d'apport diffuse plus ou moins dans les métaux de base et peut produire un assemblage plus résistant encore que le métal de base. La technique du brasage sous vide peut être utilisée pour assembler deux métaux présentant une composition différente et permet également d'assembler des alliages qu'il serait autrement impossible de joindre. Contrairement au soudage, le brasage sous vide est effectué dans un environnement propre dans lequel le métal d'apport coule sur des surfaces propres ne présentant aucun contaminant et produit un assemblage exempt de toute porosité, de tout flux inclus ainsi que de toute inclusion d'oxydes.
Photo: FUSED METALS
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Grant Robinson B.Sc. |
