Moulage de poulies de grue : coût réduit et durée de vie prolongée
Le moulage est un procédé fondamental dans la fabrication moderne d'équipements. Les poulies de grue moulées sont produites en faisant fondre du métal jusqu'à obtenir un métal en fusion répondant à des exigences spécifiques, en le coulant dans un moule, puis en le refroidissant, en le solidifiant et en le nettoyant afin d'obtenir une poulie de forme et de dimensions prédéterminées. Grâce à la quasi-perfection de la pièce brute d'une poulie de grue moulée, les coûts de fabrication sont réduits et le temps de production est raccourci. Elles sont couramment utilisées dans les engins de levage et les équipements des secteurs de la construction et de la fabrication, ainsi que dans les environnements de travail difficiles. Elles présentent une certaine plasticité, une longue durée de vie et une grande résistance aux dommages.
Paramètres techniques des poulies de grue moulées
- Diamètre : Φ250 mm - Φ3000 mm
- Matériau : acier 45#/35CrMo/42CrMo/Q345E (utilisé pour -40℃)
- Gorge de poulie : traitement thermique de la gorge par trempe à moyenne fréquence, dureté minimale HB350-370 et profondeur d’environ ≥ 2,5 mm (selon les matériaux).
Poulies de grue en fonte
Fabriqués en fonte grise HT200 et supérieure, ou en fonte ductile QT400-15 et supérieure, ces matériaux présentent une teneur élevée en carbone et en silicium. Ils sont donc particulièrement adaptés aux moufles de pont roulant monopoutre, aux palans électriques, aux chariots de treuils légers et aux applications intérieures légères.
Caractéristiques des poulies de grue en fonte
- Coût réduit : les matières premières sont peu coûteuses, généralement de la fonte grise ou de la fonte ductile. La simplicité relative du procédé de fonderie et le temps de production plus court contribuent également à son avantage tarifaire.
- Excellentes performances de fonderie : Une meilleure fluidité interne facilite le moulage de formes complexes. De plus, la fonte présente un retrait moindre, réduisant ainsi le risque de défauts internes tels que les retassures et la porosité, et assurant une plus grande durabilité.
- Excellente résistance à l'usure : la fonte grise contient 2%-4% de carbone et 1%-3% de silicium, tandis que la fonte ductile contient 2%-4% de carbone et moins de 1% de silicium, ce qui lui confère une résistance à l'usure supérieure et la rend adaptée aux applications nécessitant une résistance à l'usure élevée.
- Bonne absorption des vibrations : La fonte grise présente une résistance à la compression environ 3 à 4 fois supérieure à sa résistance à la traction, proche de celle de l’acier à faible teneur en carbone. La fonte ductile, quant à elle, possède un module d’élasticité et une ténacité à l’impact plus élevés. Ces deux matériaux offrent des propriétés d’absorption des vibrations.
Applications des poulies de grue en fonte
- Les poulies de grue en fonte peuvent être utilisées comme composants d'élingues car leur faible module d'élasticité réduit la contrainte de compression et prolonge la durée de vie du câble métallique.
- Les poulies de grue en fonte sont adaptées aux conditions de travail de faible niveau, telles que les charges légères ou moyennes, sont relativement peu coûteuses et présentent une meilleure résistance à l'usure.
- Les poulies en fonte offrent une meilleure absorption des chocs, ce qui les rend adaptées aux ensembles de levage mobiles et protège également le câble métallique.
Poulies de grue en acier moulé
Fabriqués en acier ZG270-500 et supérieur, ces aciers présentent des propriétés mécaniques globales élevées et contiennent généralement de 0,21 à 1,51 % de carbone, ainsi que d'autres éléments d'alliage. Ils sont donc parfaitement adaptés aux environnements extérieurs difficiles et sont couramment utilisés dans les ponts roulants bipoutres, les portiques et les grues mobiles.
Caractéristiques des poulies de grue en acier moulé
- Propriétés mécaniques globales supérieures : Comme la teneur en carbone de l'acier moulé est généralement comprise entre 0,02% et 2,11%, il est plus résistant, moins sujet à la rupture fragile et possède une certaine ténacité à l'impact.
- Excellente qualité de surface : Permet d’obtenir une précision dimensionnelle et une finition de surface élevées, améliorant ainsi la qualité de surface globale de la poulie.
- Meilleure résistance : L’acier contient généralement des éléments tels que le silicium, le manganèse, le phosphore et le soufre. Des éléments d’alliage spécifiques peuvent être ajoutés pour améliorer encore sa résistance à la chaleur et à la corrosion.
Applications des poulies de grue en acier moulé
- Grâce à l'ajustement plus précis des gorges de câble dans les poulies de grue en acier moulé, le câble métallique subit une contrainte plus uniforme, réduisant ainsi l'impact généré lors du levage par des élingues telles que les balanciers.
- Les poulies de grue en acier moulé sont idéales pour les opérations de levage de charges de faible à moyenne tonnage à basse fréquence, avec une durée de vie plus longue, et conviennent à une utilisation dans des environnements difficiles.
- Les poulies de grue en acier moulé sont adaptées aux conditions de travail intensives, capables de résister à des impacts de haute intensité et résistantes à la corrosion et à la catalyse même en extérieur, offrant une résistance supérieure aux intempéries.
Processus de production des poulies de grue moulées
Le moulage au sable est la méthode la plus couramment utilisée pour la production de poulies de grue moulées. Il existe deux types de moulage : les moules en bois fabriqués à la main et les moules métalliques fabriqués à la machine. Comparés aux moules en bois, les moules métalliques fabriqués à la machine permettent d’obtenir des pièces moulées d’une plus grande précision, d’une meilleure qualité de surface et d’une productivité accrue, ce qui les rend plus adaptés à la production en série de petites et moyennes pièces. Voici le processus de moulage des poulies de grue moulées en moule métallique :
- La structure de la poulie moulée est conçue pour garantir une répartition uniforme des contraintes et des déformations. L'épaisseur de paroi doit être réduite afin de limiter la résistance à l'usinage, assurant ainsi une structure rationnelle et compacte à la pièce moulée.
- Les moules métalliques conviennent à la production en série de pièces moulées et, grâce à leurs bonnes propriétés mécaniques, la qualité est relativement uniforme, et le moulage ultérieur est facile, avec des coûts de traitement maîtrisables.
- En utilisant des cubilots ou des fours à arc électrique, nous réduisons les impuretés gazeuses et contrôlons strictement les inclusions non métalliques et les éléments traces, maximisant ainsi la pureté du fer fondu pour des performances de coulée stables et fiables.
- Le métal en fusion est versé de manière régulière et uniforme dans le moule. Le contrôle de la température et de la vitesse réduit les retassures et la porosité, améliorant ainsi la résistance et la ténacité de la pièce moulée.
- Les poulies de grue moulées sont des pièces à parois épaisses ; il est donc nécessaire de retarder le démoulage et de réduire la vitesse de refroidissement afin d'accroître les contraintes internes et d'éviter les fissures.
- Il permet d'éliminer le sable de fonderie, le sable de moulage ou autres résidus du processus de moulage adhérant à la surface, assurant ainsi une surface propre, améliorant la sécurité et les performances de la pièce et rehaussant sa qualité d'aspect.
FAQ
Quels sont les avantages et les inconvénients des poulies de grue en fonte et en acier moulé ?
Poulies en fonte Elles offrent une dureté supérieure et des coûts de matériau et de transformation inférieurs, mais sont fragiles et présentent une résistance à la traction, à l'usure et à la corrosion plus faibles. Elles sont idéales pour les applications légères ou auxiliaires. Poulies en acier coulé Ces matériaux présentent une résistance mécanique, une résistance à l'usure, une limite d'élasticité et une résistance à la traction supérieures, et peuvent supporter des charges plus importantes, ce qui les rend adaptés aux grues de moyenne et forte capacité. Cependant, leur usinage est plus complexe et plus long en raison de leur moindre fluidité et de leur densité plus élevée.
Pourquoi les poulies de grue en acier moulé sont-elles plus chères que celles en fer ?
Premièrement, l'acier moulé utilise généralement un matériau de nuance ZG270-500 ou supérieure, ce qui représente un coût de matière première environ 30% plus élevé que celui de l'acier coulé (HT200/QT450). Deuxièmement, l'acier moulé a une température de fusion plus élevée et est plus difficile à couler. Il nécessite également généralement un traitement thermique de renforcement, contrairement à la fonte. Par conséquent, les coûts de main-d'œuvre et d'énergie pour les poulies en acier moulé sont plus élevés. Enfin, l'acier moulé requiert souvent des contrôles non destructifs par ultrasons (UT) ou magnétoscopie (MT), tandis que la fonte est généralement inspectée visuellement, ce qui engendre des coûts de contrôle plus importants.
Les poulies de grue en acier moulé sont-elles plus résistantes à la corrosion que celles en fer ?
Oui, l'acier moulé est moins sujet à la rouille et offre une meilleure résistance à la corrosion. La fonte est plus sensible à la rouille, sauf si elle est peinte ou plaquée. Par conséquent, les poulies de grue en acier moulé sont préférables pour une utilisation dans des environnements humides, poussiéreux ou légèrement corrosifs, en raison de leurs performances globales supérieures.
