Dans l'industrie de la transformation des métaux précieux, la qualité des produits influe directement sur la compétitivité du marché et la réputation de la marque.

Dans l'industrie de la transformation des métaux précieux, la qualité des produits influe directement sur la compétitivité et la réputation des entreprises. La machine de coulée continue de métaux précieux, équipement de production essentiel, transforme les matières premières métalliques en produits de haute qualité grâce à une série d'étapes de fabrication précises et complexes. Nous allons maintenant examiner en détail son processus de mise en œuvre.

1. Principes de base d' une machine de coulée continue pour métaux précieux

Le principe de la coulée continue est d'assurer la transformation continue du métal, à partir de matières premières de formes diverses, en liquide puis en solide. Après l'injection du métal précieux en fusion dans un cristalliseur spécialement conçu, ce dernier, grâce à son excellente conductivité thermique, dissipe rapidement la chaleur du métal en fusion, favorisant ainsi la formation d'une croûte solide sur sa paroi interne : la couche de solidification initiale du lingot coulé. L'injection de métal en fusion se poursuivant, cette couche s'épaissit progressivement, et le dispositif de traction extrait le lingot de l'autre extrémité du cristalliseur à vitesse constante, réalisant ainsi la coulée continue.

Prenons l'exemple de la machine de coulée continue Hasung . Lors du procédé, le platine en fusion est injecté dans le cristalliseur, où le système de circulation d'eau refroidit rapidement le platine liquide, formant ainsi une couche solidifiée. Les pièces en platine sont extraites par des dispositifs de traction puis transformées en divers produits. Comparée aux méthodes de coulée traditionnelles, la coulée continue, grâce à son refroidissement rapide, permet d'obtenir des métaux précieux à cristalliser de manière dense et présentant une structure uniforme, améliorant considérablement leurs propriétés mécaniques. Parallèlement, elle réduit les pertes au niveau de la masselotte, simplifie le procédé et facilite la mécanisation et l'automatisation de la production, ce qui accroît significativement la productivité et le rendement métallique.

2. Le processus de base, des matières premières aux produits de haute qualité

(1) Sélection et prétraitement rigoureux des matières premières

La qualité des matières premières est le fondement même de la qualité des produits. Pour les métaux précieux, les exigences de pureté sont extrêmement élevées. Par exemple, pour produire des lingots d'or de haute pureté, la pureté de l'or brut doit atteindre 99,99 % ou plus. Outre la pureté, des tests complets portant sur la forme physique, les types d'impuretés et la teneur des matières premières sont également nécessaires. Pour les matières premières contenant des impuretés, la pureté doit être améliorée par des procédés de raffinage. Le raffinage électrolytique est une méthode courante. Prenons l'exemple du raffinage électrolytique de l'argent : de l'argent grossier sert d'anode et de l'argent pur de cathode, le tout étant placé dans un électrolyte de nitrate d'argent. Sous l'action d'un champ électrique, l'argent grossier se dissout et les ions argent précipitent sur la cathode pour former de l'argent pur, éliminant ainsi efficacement les impuretés.

(2) Contrôle précis du processus de fusion

Un contrôle précis des paramètres tels que la température, la durée et l'atmosphère est crucial lors du processus de fusion. Les machines de coulée continue pour métaux précieux utilisent souvent la technologie de chauffage par induction, qui exploite des champs magnétiques alternatifs pour générer des courants induits dans le métal et le chauffer. Cette technologie présente l'avantage d'un chauffage rapide, d'un contrôle précis de la température et d'une absence de pollution. Par ailleurs, afin d'éviter l'oxydation des métaux précieux à haute température, les équipements sont souvent dotés de systèmes de vide ou de gaz protecteurs. Lors de la fusion de l'or, la chambre de fusion est d'abord mise sous vide, puis remplie d'argon pour la protéger, isoler l'oxygène, garantir la pureté de l'or fondu et préparer le terrain pour la coulée ultérieure.

(3) Procédé de fonderie de précision

1. Fonction principale du cristalliseur :   Composant essentiel du procédé de fonderie, le cristalliseur influe directement sur la qualité de la pièce moulée, notamment par son matériau, sa forme et ses dimensions. Sa paroi interne, en alliage de cuivre à excellente conductivité thermique, accélère la solidification du métal liquide. Sa forme détermine celle de la pièce moulée, et sa précision dimensionnelle garantit la conformité du produit aux spécifications. De plus, certains équipements de pointe intègrent une technologie d'agitation électromagnétique au cristalliseur. Ce système, généré par un champ magnétique alternatif, brasse le métal en fusion, favorisant ainsi une distribution homogène des composants, réduisant la ségrégation et améliorant la structure de solidification.

2. Contrôle coordonné de la traction et du refroidissement : La vitesse de traction doit être parfaitement adaptée à la vitesse de coulée du métal en fusion. Une vitesse trop élevée risque de provoquer des fissures dans le lingot, tandis qu’une vitesse trop faible affecte la productivité et complique l’étirage. Le refroidissement est tout aussi crucial, car chaque métal précieux et chaque produit nécessite une méthode de refroidissement spécifique. Pour la coulée d’ébauches de bijoux en palladium, on utilise une combinaison de refroidissement à l’eau et à l’air. L’ébauche est d’abord solidifiée rapidement par refroidissement à l’eau, puis refroidie lentement à l’air afin d’éliminer les contraintes résiduelles internes et d’améliorer les performances du produit.

(4) Procédures de post-traitement fines

1. Découpe et mise en forme : Les pièces moulées en continu doivent être découpées selon les spécifications du produit. Des scies et des machines de découpe laser de haute précision garantissent des dimensions de découpe précises et des incisions nettes. Les produits aux formes complexes, tels que les ornements irréguliers en métaux précieux, nécessitent également un traitement de mise en forme, comme l’usinage mécanique ou le moulage par pressage, afin de répondre aux exigences de conception.

2. Traitement de surface pour améliorer la qualité : Afin d’améliorer l’apparence et les performances du produit, un traitement de surface est nécessaire. Les bijoux en métaux précieux sont souvent polis pour obtenir une surface lisse et brillante. Les composants en métaux précieux utilisés dans le domaine électronique subissent un traitement de galvanoplastie pour améliorer leur résistance à l’usure et leur conductivité, avec le dépôt d’une fine couche d’un autre métal.

3. Facteurs clés et stratégies de réponse pour garantir la qualité des produits

(1) Contrôle de la qualité des matières premières

Mettre en place un système complet d'approvisionnement et de contrôle des matières premières afin de maîtriser la qualité dès la source. Collaborer avec des fournisseurs de qualité pour réaliser des prélèvements réguliers et des contrôles approfondis des matières premières, en analysant leur composition chimique, leurs propriétés physiques et d'autres indicateurs. Parallèlement, instaurer un mécanisme de traçabilité des matières premières afin de garantir le suivi et la résolution rapide des problèmes.

(2) Maintenance des équipements et assurance de précision

La précision et la stabilité des équipements influent directement sur la qualité des produits. Un entretien régulier et complet des machines de coulée continue, incluant l'étalonnage des composants clés et le remplacement des pièces usées, est indispensable. Des systèmes de surveillance automatisés avancés permettent de contrôler en temps réel l'état de fonctionnement des équipements et les paramètres de coulée, tels que la température, la pression et la vitesse de traction. En cas d'anomalie, des alarmes sont déclenchées et des ajustements automatiques sont effectués pour garantir un fonctionnement stable.

(3) Optimisation et innovation des paramètres de processus

Les différents métaux précieux et produits dérivés nécessitent des paramètres de traitement adaptés. Les entreprises doivent constituer une base de données de paramètres de traitement à partir d'un grand nombre de données expérimentales et de production. Grâce à l'analyse et à la simulation de ces données, il est possible d'optimiser en continu les paramètres de traitement et d'explorer de nouveaux procédés et technologies. En étudiant de nouvelles structures de cristalliseurs et en optimisant les systèmes de refroidissement, nous visons à améliorer constamment la qualité des produits et l'efficacité de la production.

4. Conclusion

La transformation des matières premières métalliques en produits de haute qualité grâce aux machines de coulée continue de métaux précieux est un processus complexe qui repose sur une collaboration multi-acteurs et une intégration technologique poussée. La maîtrise de chaque étape et la gestion efficace des facteurs clés sont essentielles pour garantir la qualité des produits. Avec le développement technologique, la technologie de coulée continue des métaux précieux continuera d'innover, offrant ainsi à l'industrie des produits toujours plus performants et propulsant le secteur de la transformation des métaux précieux vers de nouveaux sommets.

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