La coulée en moule permanent est également appelée « coulée en moule dur ». Le moule de coulée est fabriqué à partir de matériaux métalliques, tels que la fonte, l’acier au carbone ou l’acier faiblement allié. Sous l’effet de la gravité, le métal en fusion remplit la cavité du moule métallique et se refroidit pour former une pièce moulée. Le moulage en moule permanent peut utiliser soit des noyaux métalliques, soit des noyaux en sable, ce qui évite d'avoir recours à des noyaux métalliques difficiles à extraire. Le moule métallique peut être réutilisé à plusieurs reprises. La pièce moulée présente une structure compacte, de bonnes propriétés mécaniques, ainsi qu'une bonne précision et une bonne qualité de surface.
Moulage en moule permanent
Les moules permanents permettent de produire en grande série des pièces aux dimensions constantes à l'aide de moules usinés dans de l'aluminium moulé. À l'inverse, les moules à cire perdue et les moules en sable sont détruits lors du démoulage des pièces. Quant au moulage sous pression, le métal en fusion est injecté dans des matrices sous des pressions extrêmement élevées. Par conséquent, les matrices doivent être conçues pour résister à ces pressions, ce qui augmente considérablement le coût par rapport aux moules permanents à remplissage par gravité.
Les pièces moulées en moule permanent peuvent présenter des microstructures uniformes et non poreuses, mais ces caractéristiques dépendent fortement des vitesses de solidification et de la conception des outils de fonderie. Les moules doivent être soigneusement conçus, avec des canaux d'alimentation, des évents et des masselottes fonctionnant en synergie, afin que le métal remplisse complètement le moule selon un écoulement régulier et contrôlé.
La conception et le positionnement des canaux de coulée et des points d'injection sont essentiels pour garantir un écoulement laminaire contrôlé du métal dans le moule et une alimentation adéquate de toutes les parties de la pièce moulée. L'écoulement laminaire permet également de réduire au minimum la quantité de gaz pénétrant dans la masse fondue. Des quantités excessives de gaz dissous dans la masse fondue entraînent la formation de vides dans les pièces moulées.
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Le marché du moulage sous pression de l'aluminium connaît une croissance mondiale en raison de l'utilisation croissante de l'aluminium dans les secteurs de l'automobile, de l'aérospatiale, de la construction et de l'énergie à l'échelle mondiale. L'aluminium possède plusieurs qualités qui le rendent plus adapté à la construction automobile que l'acier. L'aluminium peut être moulé selon tous les procédés utilisés pour le moulage des métaux. Ces procédés comprennent le moulage sous pression, le moulage en moule permanent, le moulage au sable, le moulage au plâtre, le moulage à la cire perdue et le moulage en continu.
Au cours du processus de moulage de l'aluminium, les pièces moulées sont sujettes à des défauts tels que le relâchement interne, le retrait et la porosité. C'est pourquoi il est nécessaire de maintenir la propreté de l'aluminium fondu en unité de dégazage et CFF équipements de filtration.