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Feb 25,2026
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Le moulage en aluminium est l’un des procédés de mise en forme des métaux les plus couramment utilisés dans la fabrication moderne. En transformant des alliages d’aluminium en fusion en composants aux formes précises, les fabricants peuvent produire des pièces légères, durables et économiques destinées aux secteurs automobile, électronique, des télécommunications, de la robotique et des équipements industriels.
Ce guide offre un aperçu complet des procédés de moulage en aluminium, de la sélection des alliages, des propriétés mécaniques, des avantages, des limites et des considérations de conception applicables aux domaines du génie mécanique.
La fonderie d’aluminium est le procédé consistant à introduire un alliage d’aluminium en fusion dans une cavité de moule, où il se solidifie selon une géométrie prédéterminée. Le moule peut être réutilisable (moule métallique) ou jetable (à base de sable ou de céramique).
Le choix du procédé de fonderie dépend de :
La tolérance dimensionnelle requise
Les objectifs de performance mécanique
Volume de production
Exigences en matière de finition de surface
Le budget alloué à l’outillage
Les différents procédés offrent des équilibres distincts entre coût, précision et intégrité structurelle.
La fonderie sous pression élevée (HPDC) est la méthode dominante pour les composants en aluminium destinés à une production en grande série et exigeant des tolérances serrées ainsi qu’une haute reproductibilité.
Dans le procédé à cylindre froid :
L'aluminium en fusion est versé dans une manchette d'injection.
Un piston hydraulique injecte le métal dans un moule en acier trempé à grande vitesse.
Le métal se solidifie rapidement sous pression.
La pièce moulée est éjectée puis débarrassée des excédents.
Caractéristiques principales:
Vitesse de production élevée
Contrôle dimensionnel excellent
Bon fini de surface
Adapté aux parois minces (généralement de 1 à 4 mm, selon la conception)
Les alliages d'aluminium sont mis en œuvre selon le procédé à chambre froide en raison de leur température de fusion et de leur comportement métallurgique.
Le moulage en moule permanent utilise des moules métalliques réutilisables et repose sur le remplissage par gravité ou à basse pression.
Par rapport au moulage en sable, il offre :
Propriétés mécaniques améliorées
Une porosité réduite
Meilleure uniformité de surface
Ce procédé convient à la production en volumes moyens et aux composants structurels où la résistance et la fiabilité sont essentielles.
Le moulage en sable utilise des moules jetables formés autour d’un modèle. Il est très souple et idéal pour :
Grandes composants
Production à faible volume
Géométries internes complexes
Toutefois, les tolérances dimensionnelles sont généralement moins strictes que celles du moulage sous pression.
Le moulage à la cire perdue permet de produire des composants complexes en :
Créant un modèle en cire
En le recouvrant d’une suspension céramique
En éliminant la cire par fusion
Versage d'aluminium en fusion dans l'enveloppe céramique
Il permet des parois minces et une géométrie détaillée, mais implique généralement des coûts d'outillage plus élevés.
Le moulage à modèle évaporable utilise des modèles en mousse qui se vaporisent lors du versement de l'aluminium en fusion. Cette méthode réduit les lignes de joint et l'utilisation de noyaux, ce qui la rend adaptée aux composants automobiles complexes.
Les systèmes sous vide éliminent l'air de la cavité du moule avant et pendant l'injection, minimisant ainsi l'entraînement de gaz et la porosité interne.
Avantages incluent :
Propriétés mécaniques améliorées
Meilleure soudabilité
Intégrité structurelle renforcée
Moins de défauts internes
Le vide améliore la qualité de remplissage ; l'écoulement principal du métal reste toutefois assuré par l'injection à haute pression.
Dans le moulage sous compression, le métal en fusion se solidifie sous pression constante, ce qui donne :
Densité plus élevée
Réduction de la porosité de retrait
Allongement amélioré
Ces procédés sont utilisés pour des composants automobiles structurels exigeant une plus grande intégrité.
Les alliages d’aluminium pour fonderie sont formulés afin d’assurer un équilibre entre la malléabilité à la fonderie, la résistance mécanique, la résistance à la corrosion et la conductivité thermique.
| Alliage | Résistance à la traction (MPa) | Résistance à la traction (MPa) | Allongement (%) | Caractéristiques clés |
|---|---|---|---|---|
| A380 | 310–330 | 150–170 | 2–4 | Usage général, excellente malléabilité à la fonderie |
| A360 | 300–320 | 150–165 | 3–5 | Résistance à la corrosion améliorée |
| A383 | 300–325 | 150–170 | 2–4 | Bonne fluidité pour des formes complexes |
| A413 | 280–310 | 140–160 | 2–3 | Excellente étanchéité sous pression |
| B390 | 320–340 | 160–180 | 1–3 | Haute dureté, résistance à l'usure |
Les valeurs varient en fonction des conditions de coulée et de l'épaisseur de la section.
Lors du choix d'un alliage, les ingénieurs doivent évaluer :
Résistance à la traction requise
Résistance aux chocs
Conductivité thermique
Environnement corrosif
Machinabilité
Compatibilité avec les finitions de surface
Une conception appropriée améliore la qualité et réduit les coûts.
Une épaisseur de paroi uniforme réduit les défauts de retrait.
Des changements brusques peuvent provoquer de la porosité ou des déformations.
La capacité de paroi mince dépend du procédé choisi.
Un dégagement est requis pour l’éjection de la pièce. Le dégagement typique en coulée sous pression varie de 0,5° à 2°, selon la géométrie.
Il convient d’éviter les angles vifs afin de réduire la concentration de contraintes et d’améliorer l’écoulement du métal.
Les tolérances dimensionnelles typiques varient selon le procédé :
| Process | Tolérance linéaire typique |
|---|---|
| Injection sous haute pression | ± 0,1–0,25 mm (selon les dimensions) |
| Moule permanent | ± 0,30,5 mm |
| Moulage en sable | ± 0,8–1,5 mm |
Un usinage secondaire peut être nécessaire pour les interfaces critiques.
Performance légère
L’aluminium a environ un tiers de la densité de l’acier, ce qui le rend idéal pour les applications sensibles au poids.
Efficacité rapport résistance/masse
Bien qu’il ne soit pas plus résistant que l’acier en termes absolus, l’aluminium offre une excellente efficacité structurelle par rapport à son poids.
Résistance à la corrosion
La formation naturelle d’oxyde protège l’aluminium contre la dégradation environnementale.
Conductivité thermique
Adapté aux dissipateurs thermiques, aux carter de moteur et aux boîtiers électroniques.
Efficacité coût en grande série
La fonderie sous pression permet :
Temps de cycle rapides
Production automatisée
Une réduction du coût par pièce
Les composants moulés en aluminium sont largement utilisés dans :
Les carter de moteur automobile
Les châssis de robots
Carcasses de pompes industrielles
Le choix d’un fabricant expérimenté garantit :
Une sélection appropriée d’alliage
Une conception optimisée des outillages
Stabilité du processus
Consistance de la qualité
Capacité de production évolutique
Une collaboration ingénierie dès les premières étapes de conception améliore considérablement les performances de la fonderie et l’efficacité coût.
La fonderie d’aluminium constitue une solution de fabrication hautement polyvalente pour des composants légers, durables et économiques. En choisissant soigneusement le procédé et l’alliage adaptés, les fabricants peuvent obtenir des performances mécaniques fiables, une précision dimensionnelle élevée et une production évolutive dans des secteurs industriels variés.
Lorsqu’elle est correctement conçue et maîtrisée, la fonderie d’aluminium demeure l’une des technologies de formage des métaux les plus efficaces disponibles aujourd’hui.
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