Les processus d'usinage et de moulage des métaux sont souvent présentés comme un choix exclusif pour les fabricants. Mais comme nous l'avons laissé entendre dans notre récent article sur le moulage par rapport à l'usinage, il existe de nombreux cas où le moyen de production le plus efficace consiste à exploiter à la fois le moulage et l'usinage.
Cet article résume les avantages de l'usinage des pièces moulées et explique comment vous assurer que vous pouvez intégrer ces deux processus de fabrication dans votre prochaine conception.
Une pièce moulée usinée est une pièce qui a d'abord été moulée en un produit semi-fini, puis finie avec un usinage CNC de précision.
Vous pouvez produire les pièces moulées initiales en utilisant l'une des nombreuses méthodes de moulage, telles que la coulée sous pression, la fonderie à modèle perdu ou le moulage au sable. Cependant, chacune de ces méthodes de moulage a tendance à avoir ses propres inconvénients, comme un état de surface rugueux ou l'incapacité de réaliser certaines caractéristiques de conception.
L'usinage CNC permet d'améliorer la qualité des produits et d'ajouter les éléments de conception manquants. Vous pouvez utiliser un ou plusieurs processus d'usinage, comme le fraisage CNC, le tournage, le perçage, le sciage ou une méthode d'usinage moins conventionnelle, pour créer des produits finis de qualité supérieure.
XTJ est un fabricant OEM leader dédié à fournir des solutions de fabrication tout-en-un pour l’usinage de l’aluminium 6061, du prototype à la production. Nous sommes fiers d’être une entreprise certifiée ISO 9001 en gestion de la qualité et déterminés à créer de la valeur dans chaque relation client. Nous y parvenons par la collaboration, l’innovation, l’amélioration des processus et un travail d’exception.lication : Industrie automobile, Vélo et moto, Portes, fenêtres et meubles, Appareils ménagers, Compteur de gaz, Outils électriques, Éclairage LED, Pièces d’instruments médicaux, etc.
Les avantages de l'usinage des pièces moulées
L'usinage des pièces moulées présente deux avantages principaux :
Ajout de caractéristiques et suppression de matière brute de fonderie indésirable.
Amélioration de la précision et de l'état de surface.
Pour mieux comprendre pourquoi ces avantages sont si importants, explorons les applications pertinentes pour chacun d'eux.
1) Modification des pièces brutes de fonderie
Turbine avec ailettes incurvées
Les pièces que les techniciens viennent de retirer de leur moule de fonderie sont considérées comme « brutes de fonderie ». Le fabricant ne les a pas soumises à un usinage, un sablage ou un autre processus de finition.
Ces pièces auront généralement un excès de matière indésirable provenant du système de coulée, des lignes de joint et de tous les masselottes ou évents que votre fabricant a inclus dans la configuration de la fonderie. Au minimum, les fabricants doivent utiliser des outils de coupe simples pour éliminer les excès de matière. Et si plusieurs pièces sont moulées dans un moule commun pour améliorer l'efficacité, les techniciens doivent les découper individuellement du système de coulée.
Les producteurs doivent utiliser un usinage CNC plus intensif pour les pièces de qualité supérieure afin de répondre à la conception du produit et de supprimer les lignes de joint. Cela peut aider à masquer les signes les plus évidents de la fonderie et à améliorer considérablement la qualité de la finition.
Un autre facteur clé dans la modification des pièces brutes de fonderie est l'ajout de caractéristiques que vous ne pouvez pas produire efficacement par moulage. Par exemple, vous ne pouvez pas produire les ailettes incurvées d'une turbine (comme celle illustrée ci-dessus) à l'aide d'un moule permanent, car vous ne pouvez pas séparer les moitiés du moule après le durcissement du matériau de fonderie.
Et bien que vous puissiez utiliser une technique comme la fonderie à modèle perdu pour traiter les conceptions de fonderie où vous ne pouvez pas retirer les moitiés du moule, de nombreux autres défis de fonderie pourraient faire de l'usinage la solution préférée. Par exemple, les trous, les rainures et les filetages sont souvent de bien meilleure qualité lorsqu'ils sont produits par usinage CNC.
2) Amélioration de la qualité de la finition
Contrôle du rugosité de surface d'un appareil de mesure pour pièces usinées en fonderie
Même si une pièce ne nécessite pas de fonctionnalités usinées supplémentaires et que vous pouvez facilement enlever le matériau en excès, l'usinage CNC de précision est une étape essentielle pour des pièces de haute qualité.
Les méthodes de moulage comme la coulée sous pression produisent une finition de surface supérieure par rapport à d'autres méthodes de moulage, elles peuvent donc nécessiter seulement de légères retouches d'usinage pour éliminer les lignes de séparation. Mais l'usinage des pièces moulées devient indispensable pour les pièces produites par moulage sable ou moulage à la cire perdue si elles doivent avoir une finition de surface lisse.
Une autre raison essentielle pour l'usinage des pièces moulées est d'améliorer la précision et la justesse des pièces avec des tolérances strictes. Les machines CNC modernes peuvent atteindre un degré de précision bien supérieur à celui du moulage.
Les fabricants qui doivent produire un grand volume de pièces identiques peuvent profiter du moulage pour réduire les coûts, puis utiliser l'usinage CNC pour respecter les tolérances. Mais pour cela, les concepteurs doivent prévoir des allowances d'usinage lors de la phase de moulage.
Ajout d'allowances d'usinage à vos conceptions
Boîtier de engrenage en magnésium moulé sous pression (pièce moulée usinée)
Concernant les pièces moulées, les concepteurs doivent intégrer des allowances d'usinage dans la conception du moule afin que les pièces brutes aient suffisamment de matière pour un usinage de précision.
Par exemple, imaginez que votre pièce finie possède une petite protrusion avec des tolérances serrées. Si la conception du moule comporte une caractéristique de la même taille que la protrusion, tout retrait ou porosité fera que la caractéristique sera plus petite que prévu. Si vous avez besoin d'un usinage pour améliorer la finition de surface ou affiner la forme de la protrusion, les machinistes seraient contraints de retirer encore plus de matière ou de risquer de laisser la pièce rugueuse et inachevée.
L'ajout d'allowances d'usinage à la conception de votre pièce augmente légèrement la taille de toute pièce brute ou caractéristique de pièce qui sera finie par usinage CNC. Ces allowances aident les fabricants à respecter plus facilement les tolérances avec moins de pièces rejetées tout en réduisant considérablement les temps d'usinage.
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