SOPHIA® Investment Casting : Applications dans l'aérospatiale, la défense et les industries spécialisées

Définir Sophia® pour l'aérospatiale, la défense et les applications spéciales

Dans les domaines critiques de l'aérospatiale, de la défense et des applications spécialisées, l'innovation avancée occupe le devant de la scène. SOPHIA®, un procédé avancé de casting d'investissement, fait sensation dans l'industrie. Découvrez pourquoi l'impact de la fabrication par coulée d'investissement SOPHIA® est crucial pour les composants fabriqués dans ces secteurs.

Qu'est-ce que SOPHIA® ?

SOPHIA® incarne la précision et l'innovation dans le casting d'investissement. En utilisant un processus de refroidissement contrôlé après la coulée, SOPHIA optimise les paramètres pour améliorer la géométrie des composants, ce qui aboutit à une microstructure plus fine et à des propriétés mécaniques supérieures. Développé à la fin des années 1980, ce procédé vise à obtenir une solidification contrôlée et accélérée.

L'aluminium en fusion est versé dans une couche chaude devant la chambre SOPHIA® à environ 750 degrés Celsius. Le moule est ensuite transféré dans la chambre pour une descente contrôlée par ordinateur dans un milieu de refroidissement entre 40 et 60 degrés Celsius, ajustant la vitesse selon la géométrie des composants.

Cette méthode produit une microstructure plus fine, offrant une résistance supérieure à celle de la coulée conventionnelle. Mis en œuvre dans seulement quatre usines mondiales, dont Soest, SOPHIA utilise trois fois le refroidissement pour refroidir rapidement le moule, initiant la solidification et refroidissant davantage l'aluminium.

Après la fonte, le moule est placé dans la chambre SOPHIA pour un programme spécifique à chaque pièce, adapté au volume et à l'épaisseur de la paroi, assurant une solidification contrôlée. Les étapes incluent l'initiation de la solidification au bord le plus bas, la descente à une vitesse définie, et l'arrêt juste sous le bord supérieur pour éviter de dépasser le front de solidification.

Comparé à la coulée conventionnelle, SOPHIA obtient un espacement des bras de dendrite (DAS) plus petit et un moulage eutectique supérieur, éliminant ainsi la nécessité de modifications supplémentaires de la fusion. SOPHIA s'impose comme une méthode avancée et efficace en casting d'investissement.

Précision sans complications

SOPHIA® excelle dans l'obtention de tolérances étroites et d'une excellente qualité de surface sans avoir besoin d'angles de moule. Des composants légers, la possibilité de cartographier les sous-coupes et des caractéristiques quasi de forme nette contribuent à des conceptions complexes avec une meilleure efficacité énergétique et des performances globales améliorées.

Aperçu de la liberté des matériaux et des alliages

Offrant une liberté dans le choix des matériaux, SOPHIA® fonctionne parfaitement avec des alliages d'aluminium haute performance :

• A357 (AlSi7Mg0.6)

• A356 (AlSi7Mg0.3)

Des caractéristiques telles qu'une épaisseur minimale de paroi (1,5-2 mm), une excellente calibrabilité, une flexibilité de conception, une bonne soudabilité, une résistance à la corrosion et une étanchéité font de SOPHIA® un choix idéal, ce qui permet de renforcer ses propriétés mécaniques par rapport aux procédés de coulée conventionnels.

Propriétés mécaniques améliorées et réduction de la dépendance à l'épaisseur des parois

Le procédé SOPHIA® réduit considérablement la dépendance des valeurs de résistance à l'épaisseur de la paroi. Cela conduit à une amélioration des propriétés mécaniques, offrant aux concepteurs un avantage distinct par rapport aux pièces usinées fabriquées de manière conventionnelle.

Applications pratiques dans l'aérospatiale

SOPHIA® est utilisé dans divers composants aérospatiaux, notamment les raccords de volets d'atterrissage, les poignées, les joysticks, les pompes à propulsion en coulée, les boîtiers LGSCU, les boîtes électroniques et les carters moteurs pour turboréacteurs. Sa capacité à réaliser des géométries complexes en fait un objectif inestimable pour répondre aux exigences les plus élevées du secteur aérospatial.

Propriétés mécaniques et durée de vie

Les comparaisons entre les moulages d'investissement conventionnels et SOPHIA® révèlent des améliorations marquées de la durée de vie en fatigue. Avec des échantillons d'essai non encochés, les moulages SOPHIA® présentent des améliorations significatives, offrant un avantage concurrentiel en matière de propriétés dynamiques.

Capacités de soudage

Lors des essais de qualification, SOPHIA® démontre des propriétés dynamiques cohérentes dans le soudage en procédé. Les barres d'essai soudées, utilisant la même chimie que le matériau parent, présentent des propriétés dynamiques identiques à celles des homologues non soudés.

Facteur de moulage et contrôles de procédé

Avec un facteur de casting de 1 selon CS 25.621 (EASA), SOPHIA® est considéré comme un procédé de casting premium. Des contrôles stricts du procédé, incluant les ajustements temporels et de température du moule, les temps de transfert, la température du métal, l'analyse spectrale, l'indice de densité, et plus encore, garantissent un procédé de coulée fiable et cohérent.

Pour plus d'informations, consultez notre livre blanc sur le processus SOPHIA®.