La fabrication métallique de précision est utilisée dans de nombreux secteurs, et de plus en plus de pièces destinées à différents secteurs sont désormais fabriquées par ce procédé. Avec le développement de la métallurgie, il est important de comprendre la bonne méthode de fabrication des pièces. Selon les besoins du produit, il existe deux méthodes d'usinage : l'emboutissage profond et l'usinage par étirage. estampillage.
L'emboutissage profond est une méthode permettant de façonner une tôle afin d'obtenir une surface lisse et précise. L'emboutissage, quant à lui, consiste à frapper la tôle avec une matrice pour lui donner la forme souhaitée. Les pièces embouties sont généralement plus précises et présentent une surface plus lisse que les pièces embouties. pièces estampéesCertaines des informations suivantes vous aideront à décider si l’emboutissage profond ou l’estampage est le meilleur choix pour vos besoins.
Table des matières
Qu'est-ce que l'emboutissage profond ?
Lors de l'emboutissage profond, une série d'outils est utilisée pour étirer une feuille de métal de manière répétée afin de lui donner la forme souhaitée. On obtient ainsi une pièce à la surface lisse et aux dimensions très précises. L'emboutissage profond permet de réaliser des formes complexes plus rapidement, avec plus de précision et d'efficacité. Les pièces embouties durent plus longtemps que les pièces embouties, car elles sont soumises à des contraintes et des pressions plus importantes lors de la production.
Avantages de l'emboutissage profond
- Puissant pour fabriquer un grand nombre de produits de haute qualité
- Capable de conceptions complexes
- Flexibilité des matériaux
- Produit des pièces avec une épaisseur de paroi plus uniforme
Inconvénients de l'emboutissage profond
- Nécessite des outils et des équipements spécialisés
- Coûts d'outillage plus élevés que l'emboutissage des métaux
- Ne convient pas à la fabrication de petites quantités
Qu'est-ce que l'estampage ?
L'emboutissage des métaux est un procédé de fabrication polyvalent permettant de produire très rapidement de nombreuses pièces identiques. Ce procédé de travail des métaux consiste à estamper le métal à plat à travers une matrice pour lui donner la forme souhaitée. L'emboutissage, le matriçage, le pliage, le gaufrage, le marquage et le perçage sont des procédés d'emboutissage courants. Ils utilisent tous des matrices différentes pour réaliser diverses opérations d'emboutissage. Les pièces métalliques embouties sont généralement moins précises et présentent des surfaces plus rugueuses que les pièces embouties.
Avantages de l'estampage
- Simple à utiliser et moins difficile à utiliser
- Efficacité de traitement supérieure
- Une large gamme de métaux peut être utilisée pour produire des pièces de différentes formes et tailles.
- Idéal pour la production de masse de pièces
Inconvénients de l'estampage
- Produit plus de déchets
- Ne convient pas aux pièces très complexes ou personnalisées
- Cela peut nécessiter beaucoup de travail
Comment choisir le meilleur procédé pour votre projet ?
Voici quelques éléments à prendre en compte lors du choix entre un procédé d’emboutissage profond ou d’estampage pour votre projet :
- Complexité de la pièceSi votre projet comporte des pièces complexes et profondes, l'emboutissage profond peut être une meilleure option. L'emboutissage peut être plus adapté aux pièces plates aux formes simples.
- Volume de productionSi vous devez produire de grandes quantités, l'emboutissage peut être la méthode la plus rapide et la plus économique. Pour les petites séries ou les motifs comportant de nombreux détails, l'emboutissage profond sera plus coûteux.
- Type de matériau: Déterminez le matériau que vous souhaitez utiliser. Certains métaux sont plus adaptés à l'emboutissage profond, d'autres à l'emboutissage.
- Considérations relatives aux coûts: Tenez compte à la fois des coûts de mise en place initiaux et des coûts de production récurrents. Pour les petites commandes, l'emboutissage profond peut être trop coûteux. Pour les commandes importantes, l'emboutissage peut permettre des économies encore plus importantes.
- Force requiseSi vous avez besoin d'une pièce solide, l'emboutissage profond peut améliorer la qualité mécanique. En effet, il rend le métal plus résistant et plus durable lors de l'étirage.
La différence entre l'emboutissage profond et l'emboutissage
Les points suivants illustrent les différences entre l’emboutissage profond et l’emboutissage.
Précision
La précision d'une pièce emboutie se mesure à l'épaisseur du métal et à la rondeur des angles intérieurs. Dans la plupart des cas, les pièces embouties sont plus précises que les pièces embouties. Une précision dimensionnelle très élevée ne peut être obtenue qu'avec l'emboutissage profond en un seul point. La surface extérieure d'une pièce emboutie est toujours plus rugueuse et la précision dimensionnelle est moins bonne que celle d'une pièce emboutie.
Finition de surface
La surface d'une pièce emboutie est généralement plus lisse que celle d'une pièce emboutie, car elle ne nécessite qu'une seule déformation lors de la fabrication. La fabrication de pièces embouties nécessite deux procédés (formage et emboutissage). gaufrage), ce qui rend la finition de surface plus difficile et plus rugueuse.
L'ajout d'une méthode de gaufrage à une pièce métallique formée peut améliorer son aspect. Cependant, cela n'améliore pas la structure. En effet, cela rend le matériau plus épais sans modifier sa forme ni sa taille. Le gaufrage ne confère aucun support solide à la pièce.
flexion
Dans la plupart des cas, la méthode de pliage en deux parties est utilisée pour créer des angles vifs dans les pièces embouties. Le meilleur type de matrice d'extrusion pour l'emboutissage profond est la matrice à pointe unique, car elle offre les mesures et les angles de pliage les plus précis.
Pour de nombreuses pièces utiles, l'emboutissage ne permet pas de réaliser les courbures ou les angles serrés requis. Cependant, il est possible d'emboutir certaines pièces à la forme souhaitée, puis de les déplacer vers un autre dispositif d'assemblage où elles sont formées par pliage. Ainsi, aucun travail supplémentaire n'est requis et la qualité est maintenue.
Coûts de production
Le procédé d'emboutissage profond nécessitant deux presses, le coût de l'équipement est plus élevé que celui de l'emboutissage. Il faut utiliser la presse principale pour l'emboutissage profond, puis la seconde pour l'emboutissage. Cependant, les pièces embouties étant plus précises que les pièces embouties, le travail après fabrication est réduit. Cela réduit les coûts grâce à la réduction des rebuts et de la main-d'œuvre.
Épaisseur du matériau
Dans la plupart des cas, les pièces embouties sont plus fines que les pièces embouties. Cela s'explique par la fluidité accrue du métal lors du moulage. La matière est à nouveau dispersée et ne s'accumule donc pas sur les parois du moule. Il en résulte une répartition plus régulière. Cette redistribution améliore également la fluidité des particules métalliques dans la pièce, ce qui la rend plus résistante.
Pour garantir une résistance constante, l'emboutissage profond est plus efficace car il transfère la matière. Des pièces d'épaisseur uniforme peuvent également être fabriquées par emboutissage. Cependant, l'emboutissage est moins stable et il est difficile d'obtenir l'épaisseur idéale.
Conception
Lors de la fabrication d'une pièce emboutie, le fabricant doit garder à l'esprit que le processus d'emboutissage est limité par le degré de pliage et d'étirement de la tôle. Pour garantir l'emboutissage profond de la pièce, ces limitations doivent être prises en compte lors du calcul de l'épaisseur de paroi, des angles et d'autres détails de la pièce.
L'emboutissage profond n'est pas une méthode efficace pour fabriquer des pièces complexes avec des courbures serrées. Ce n'est pas le cas de l'emboutissage, qui peut donc être utilisé dans davantage de situations sans avoir à prendre en compte le processus de fabrication.
Facilité de fabrication
Les lignes de production à grande échelle permettent de fabriquer des pièces embouties rapidement et facilement. Le procédé est simple et les changements d'outils sont moins fréquents. Les pièces embouties, en revanche, sont plus difficiles à fabriquer et nécessitent généralement des délais plus longs. Par conséquent, les délais d'attente sont plus longs et les coûts de production plus élevés.
Production de masse
Le procédé d'emboutissage profond est particulièrement efficace pour la production de grandes quantités de produits. Il permet de fabriquer rapidement et facilement un grand nombre de pièces en peu de temps. L'emboutissage est également utilisé pour la production en série afin de mieux contrôler l'état de surface des pièces. En raison de sa lenteur, il ne permet pas de produire un grand nombre de pièces simultanément et n'est pas adapté à la production simultanée.
Force
Les pièces embouties sont plus résistantes que les pièces embouties, car le métal est étiré lors de l'emboutissage. Cela le rend plus flexible et donc plus résistant. L'emboutissage, en revanche, n'étire pas autant le métal et le rend donc moins flexible.
Les pièces embouties n'étant pas flexibles, elles sont plus susceptibles de se briser lorsqu'elles sont soumises à une pression élevée. L'un des principaux avantages des pièces embouties par rapport aux pièces embouties est leur résistance. C'est le choix idéal pour les applications exigeant une grande fiabilité.
Apparence
L'un des problèmes de l'emboutissage profond est qu'il peut parfois modifier la forme de la surface en ajoutant des plis, en l'étirant ou en la cassant. Bien que ces déformations ne soient pas toujours visibles, elles peuvent nuire à l'esthétique des pièces. L'emboutissage laisse la surface lisse et inaltérée. Les pièces embouties sont plus esthétiques rien que par leur apparence.
Formabilité
L'emboutissage profond est une méthode formable, car il facilite le moulage de tôles en formes complexes. Les pièces embouties sont plus difficiles à former que les pièces embouties, car le métal ne s'étire pas et est moins élastique. Les pièces nécessitant un emboutissage profond présentent une meilleure formabilité que les pièces embouties.
Considérations relatives à l'application
Les pièces exigeant une résistance élevée mais légères sont plus susceptibles d'être renforcées lors de l'emboutissage profond. Les pièces embouties présentent une section transversale plus fine que les pièces embouties, sans pour autant perdre leurs caractéristiques mécaniques.
L'emboutissage profond est également une meilleure méthode pour fabriquer des pièces nécessitant un traitement antirouille, car il leur confère un meilleur état de surface et des mesures plus précises. L'emboutissage est moins adapté pour fabriquer des pièces légères mais robustes ou résistantes à la rouille.
Volume
Pour la production en série, l'emboutissage profond est plus efficace. Pour la fabrication d'un petit nombre de pièces, l'emboutissage est plus adapté. En effet, l'emboutissage est plus adapté aux petites séries que l'emboutissage et est moins coûteux.
L'emboutissage présente un coût de mise en place plus élevé, mais permet de fabriquer rapidement un grand nombre de pièces, ce qui le rend idéal pour la production de masse. L'emboutissage utilise des outils moins coûteux et ne nécessite pas beaucoup de travail pour fabriquer un grand nombre de pièces.
Matériels
De nombreuses pièces embouties sont fabriquées en acier, en aluminium et en alliages de cuivre. Les pièces embouties, quant à elles, sont principalement fabriquées en acier doux ou en acier allié. Cependant, ce n'est pas toujours le cas, et les deux méthodes peuvent être utilisées avec de nombreux matériaux différents pour fabriquer des pièces variées.
Forme
La forme finale de la pièce varie selon qu'elle est obtenue par emboutissage profond ou par emboutissage. Les pièces embouties ont une section plus fine que les pièces embouties, ce qui permet de leur donner des formes plus complexes. De plus, les tolérances des pièces embouties sont plus faibles que celles des pièces embouties.
Processus de fabrication
Le moulage des pièces embouties se fait généralement en une seule étape. En revanche, le formage des pièces embouties implique de nombreuses étapes, telles que la conception du moule, la préparation du matériau, le poinçonnage, l'étirage, la découpe et le contrôle. Cela signifie que les pièces embouties peuvent être produites plus rapidement que les pièces embouties, ce qui permet de réaliser des économies substantielles.
L'emboutissage utilisant moins d'électricité que l'emboutissage profond, il nécessite également moins d'entretien de la machine, ce qui réduit les coûts de fonctionnement du processus.
Post-traitement
Une fois fabriquée, une pièce emboutie est immédiatement utilisable, car elle ne nécessite aucun traitement supplémentaire. Ce n'est pas le cas des pièces embouties, qui nécessitent plusieurs étapes de post-traitement telles que l'ébavurage, le polissage de surface et la peinture. Par conséquent, le procédé d'emboutissage profond est plus long et plus coûteux.
Lubrifiants
Les lubrifiants et les liquides peuvent pénétrer dans les pièces embouties. Il est donc important d'utiliser des matériaux qui ne seront pas endommagés par ces produits. Une solution consiste à durcir ou à revêtir le matériau, ou à utiliser des matériaux comme les plastiques et les céramiques, moins sensibles à l'eau et aux autres produits chimiques.
En résumé
Lors de l'emboutissage profond, un poinçon et une matrice sont utilisés pour étirer le métal et lui donner la forme souhaitée. En revanche, lors de l'emboutissage, une pointe et une enclume sont utilisées pour façonner le métal. Les pièces embouties sont plus difficiles à façonner que les pièces embouties et ne peuvent être produites qu'en petites quantités. Lors de l'emboutissage profond, le métal est étiré, ce qui rend la pièce plus résistante.
Les pièces embouties sont moins résistantes que les pièces embouties, car le métal n'est pas étiré. L'emboutissage profond est particulièrement adapté aux éléments de conception nécessitant un moulage très facile. Dans la plupart des cas, les pièces embouties coûtent plus cher que les pièces embouties. Cependant, leur rapport résistance/poids plus élevé et leur résistance à la corrosion compensent cet avantage.