jet de coulée

En fonderie, la carotte de coulée est le passage principal vertical ou quasi-vertical qui achemine le métal en fusion de la tasse de coulée vers la cavité du moule. Elle est située en haut du moule et agit comme alimentateur primaire, délivrant le métal à une vitesse et un volume contrôlés. La carotte de coulée est reliée à des branches plus petites appelées canaux de coulée, qui distribuent le métal aux cavités individuelles. Sans une carotte de coulée correctement conçue, le métal refroidit, s'oxyde ou remplit de manière inégale, ruinant la pièce moulée.

Les carottes de coulée varient en diamètre et en conicité selon le métal, l'épaisseur de paroi et la taille de la cavité. Une pièce en laiton ou en aluminium peut utiliser une carotte de coulée de 12,7 à 38,1 mm de diamètre, tandis que les grandes pièces en acier peuvent nécessiter des carottes de 76,2 mm ou plus. La carotte de coulée doit s'effiler légèrement en descendant, ce qui réduit la turbulence et l'entraînement d'air. Si la carotte de coulée est trop petite, le métal gèle avant de remplir le moule; si elle est trop grande, la carotte elle-même devient une ferraille coûteuse et la pièce moulée prend du temps à refroidir.

Les moules en sable et les moules permanents exigent des géométries de carotte de coulée différentes. Dans la fonderie en sable vert, la carotte de coulée est simplement un trou formé par un fouloir ou par le retrait d'un modèle conique. Dans les moules permanents, les moulages sous pression et la fonderie à cire perdue, la carotte de coulée est un canal usiné ou préformé. Les moules en coquille céramique utilisent des carottes de coulée minces car la coquille est fragile; les matrices permanentes en acier tolèrent des carottes de coulée plus épaisses et plus robustes.

La carotte de coulée est coupée ou cassée de la pièce finie après qu'elle ait refroidi et solidifié. Cette pièce séparée, ainsi que les canaux de coulée et les attaques de coulée, devient de la ferraille, généralement refondue dans le four. Le volume de ferraille de carotte et de canaux peut varier de 5 % du poids final de la pièce moulée (pour les matrices bien optimisées) à 50 % ou plus dans les moules en sable avec plusieurs cavités. Cette fraction de ferraille affecte directement le rendement matière et le coût.

Les défauts courants provenant de la carotte de coulée comprennent les soudures froides, où deux fronts métalliques se rencontrent à des températures différentes et ne parviennent pas à fusionner; la porosité due aux gaz dissous; et la pénétration, où le métal brûle dans la surface du moule et laisse une texture rugueuse sur la pièce moulée. L'emplacement de la carotte de coulée est choisi pour minimiser ces risques: elle est souvent placée dans la section la plus épaisse de la pièce moulée afin que le métal se remplisse sous pression et chaleur, plutôt que sur un bord mince où il refroidit rapidement.