Coulée par gravité A356 ou coulée sous pression : que choisir ?

Un mauvais choix de procédé ruine votre lancement. Les pièces fissurent, les tests fuient, le PPAP dérape. Je vous donne des règles simples et sûres.

Choisissez la coulée par gravité A356 ou LPDC pour parois ≥3 mm, T6/T7, soudure fiable et étanchéité stricte. Choisissez le HPDC pour parois minces, très grands volumes, tolérances serrées et cycles rapides. Je détaille critères, risques, coûts et règles de conception.

Je parle avec des faits d’atelier et des échecs vécus. Je veux vous éviter un changement de procédé au pire moment. Restez avec moi. Vous gagnerez du temps et de la marge.

Quand privilégier la coulée par gravité A356 plutôt que le HPDC ?

Des règles floues provoquent des changements tardifs. Les soudures lâchent. Les tests d’étanchéité dérivent. Je fixe un seuil clair pour éviter des basculements après DV et PV.

Choisissez la gravité/LPDC A356 si parois ≥3 mm, T6/T7 imposé, soudage laser/TIG critique, ou fuite cible <10⁻³ mbar·L/s. Choisissez HPDC pour parois 1,5–2,5 mm, tolérances fines, volumes >50k/an.

Les critères de décision que j’applique

Je partage ma règle simple car elle m’a sauvé plusieurs SOP. La gravité, la coulée en moule permanent et le LPDC donnent un flux calme. Le métal capte moins d’air. La porosité chute. T6/T7 devient fiable. La soudure passe mieux. Les zones d’étanchéité tiennent. Le HPDC est imbattable sur la vitesse et les parois minces. Mais le HPDC demande un vide fort et stable. Sans cela, l’allongement tombe. Les fuites montent. Je commence toujours par la fonction de la pièce. Je regarde paroi mini, cotes serrées, zones usinées, et lignes de soudure. Je valide le process avec une simulation de remplissage et d’endurcissement. Je place des éprouvettes aux pires transitions. Je verrouille le vide et les évents si HPDC. Sinon, je bascule vers A356 en gravité/LPDC. Cette méthode évite les revues de crise et les rétrofits tardifs.

Exigence cléA356 Gravité / LPDCHPDC (p. ex. AlSi10Mg)
Parois≥3 mm1,5–2,5 mm
Heat‑treatT6/T7 stableT7/T5 avec risque de bulles
SoudureTrès fiableBonne si porosité basse
ÉtanchéitéForte après usinageBonne avec vide <30 mbar
VolumeBas à moyenMoyen à très haut

Comment les propriétés mécaniques se comparent-elles en série ?

Des diapositives montrent des valeurs idéales. Des éprouvettes racontent la vérité. Je donne des fenêtres réalistes. Vous pouvez les défendre devant audit, PPAP et crash.

A356-T6 en gravité/LPDC donne haute déformation et Rp0,2 stable. HPDC AlSi10Mg sous vide offre bonnes résistances mais dépend de porosité. Sans vide, l’allongement chute. Je recommande fenêtres testables et coupons représentatifs.

Les fenêtres que je valide et comment je les vérifie

Je m’appuie sur des plans d’échantillonnage clairs. Je coupe des coupons près des zones chaudes et des transitions d’épaisseur. Je lie chaque coupon à une section réelle. En A356 gravité/LPDC avec T6, je vise Rp0,2 de 200–240 MPa, Rm de 260–320 MPa, et A de 6–12%. En squeeze casting, l’allongement peut monter encore. En HPDC AlSi10Mg avec vide et T7, je vise Rp0,2 de 120–160 MPa, Rm de 230–270 MPa, et A de 6–12% si la porosité est faible. Sans vide, l’allongement chute vers 1–4%. Je contrôle aussi l’histogramme de porosité, pas seulement la moyenne. Je teste la soudabilité sur coupons réels. Je fais un essai T7 pilote sur HPDC pour vérifier l’absence de cloques. Cette routine garde les écarts sous contrôle et protège vos essais de crash et de vibration.

Alliage + ProcédéTraitementRp0,2 (MPa)Rm (MPa)A (%)
A356 Gravité/LPDCT6200–240260–3206–12
A356 Squeeze castingT6230–280300–3408–14
AlSi10Mg HPDC (vide)T7120–160230–2706–12
AlSi9Cu3 HPDC (sans vide)As cast/T5130–170240–2801–4

Quel est l’impact sur coûts, délais et volumes ?

Le prix pièce cache le vrai coût. Les retouches et les retards détruisent l’économie. Je sépare outillage, cycle et volume. Vous voyez le point d’équilibre.

Gravité/LPDC: outillage plus simple, cycles en minutes, bonne robustesse à la porosité. HPDC: outillage cher, cycles en secondes, prix bas à gros volumes, mais sensible au vide et aux fenêtres process.

Où se trouve vraiment le point mort

Je budgétise l’ensemble du système, pas seulement la pièce. En gravité/LPDC, l’outil coûte moins et sort plus vite. Le cycle dure des minutes. Le prix unitaire est plus élevé au très grand volume. La porosité reste plus stable. L’usinage prend plus de temps à cause de l’épaisseur et des surépaisseurs. En HPDC, l’outil est cher et long à mettre au point. Le cycle est court. Le prix unitaire chute dès que le volume grimpe. Mais le rebut monte vite si le vide faiblit ou si la fenêtre process dérive. Je chiffre aussi l’imprégnation, le test 100% et la reprise soudure quand c’est requis. Cette vision évite les surprises en série et protège le planning.

FacteurGravité / LPDCHPDC
Coût outillageBas–MoyenÉlevé
Délai outillage6–12 semaines12–20+ semaines
Cycle1–5 min20–60 s
Volume économique<30–50k/an>50–100k+/an
UsinagePlus d’enlèvementMoins d’enlèvement
Sensibilité rebutFaible–MoyenneHaute sans vide

Quelles règles de conception changent entre les procédés ?

Des plans copiés font échouer les démarrages. Les pièces gauchissent. Les défauts reviennent. J’ajuste tôt les géométries. Les ateliers respirent mieux.

Gravité demande sections 3–6 mm, grands rayons et transitions douces. HPDC autorise 1,5–2,5 mm avec nombreuses nervures. Je fixe draught, rayons, bossages, et zones de soudure selon flux et alimentation.

Les réglages qui évitent la retouche et le gauchissement

Je mène un atelier DFM au kick‑off. Pour la gravité/LPDC, je demande parois 3–6 mm. Je garde les sections calmes et régulières. Je mets des rayons ≥1,5–3 mm. Je évite les sauts d’épaisseur. J’autorise 1,5–2° de dépouille. Je place des masselottes pour nourrir les points chauds. Pour le HPDC, je travaille avec 1,5–2,5 mm et beaucoup de nervures fines pour la rigidité. Je limite la dépouille à 0,5–1°. Je raccourcis les trajets métal avec une bonne ligne de joint. J’ajoute du refroidissement local sous les bossages. Je déplace les zones de soudure loin des clusters de porosité prévus. Je fixe les bases d’usinage sur des zones bien alimentées. Ces règles simples réduisent le risque, l’effort d’usinage et la dispersion dimensionnelle.

ÉlémentGravité / LPDCHPDC
Épaisseur3–6 mm1,5–2,5 mm
Rayon≥1,5–3 mm≥0,8–1,5 mm
Dépouille1,5–2°0,5–1°
NervuresPeu et épaissesNombreuses et fines
BossagesMasselottes / refroidisseursRefroidissement local
Zones de soudureLoin des masselottesLoin des poches prévues

Conclusion

Je choisis A356 gravité/LPDC pour ductilité, soudure et étanchéité. Je choisis HPDC pour parois minces et volume. Je verrouille les fenêtres tôt. Vous évitez retards et reprises.