26 Techniques de pointe de formage des métaux pour une meilleure fabrication

Moulage sous pression Le processus consiste à utiliser une cavité de moule pour appliquer une pression élevée au métal en fusion. Les moules sont généralement fabriqués à partir d'alliages plus résistants et sont similaires à ceux utilisés pour le moulage par injection. Moulage au sable Le moulage au sable consiste à créer un moule à l'aide de sable. Le produit fini ou le modèle en bois est placé dans le sable et le [...]

Technologie de formage des métaux

Table des matières

Moulage sous pression

Moulage sous pression

Le processus consiste à utiliser une cavité de moule pour appliquer une pression élevée au métal en fusion. Les moules sont généralement fabriqués à partir d'alliages plus résistants et sont similaires à ceux utilisés pour le moulage par injection.

Moulage au sable

Moulage au sable

Le moulage au sable consiste à créer un moule à l'aide de sable. Le produit fini ou le modèle en bois est placé dans le sable et le sable est rempli autour de la forme du modèle. Pour retirer le modèle avant de couler le métal, le moule est fait en deux ou plusieurs parties. Le processus comprend la création de trous et de trous d'aération pour la coulée du métal et un système de coulée. Une fois le métal coulé, il reste en place jusqu'à ce qu'il se solidifie. Le moule est détruit après le démoulage des pièces, de sorte que de nouveaux moules doivent être fabriqués pour chaque pièce à couler.

Moulage à la cire perdue

Moulage à la cire perdue
Moulage à la cire perdue
Moulage à la cire perdue

Le moulage à la cire perdue, également connu sous le nom de moulage à la cire perdue, implique les processus suivants : injection de cire, polissage de la cire, trempage, déparaffinage, coulée de métal liquide et post-traitement.

Le moulage à la cire perdue commence par un moule en cire de la pièce souhaitée, qui est ensuite recouvert d'un moule en terre. Le moule en argile est ensuite cuit pour former un moule en céramique. Le moule en cire fond pendant le processus de cuisson, ne laissant que le moule en céramique.

Une porte de coulée est laissée dans le moule en terre, par laquelle le métal en fusion est versé dans le moule. Après refroidissement, la pièce finale est produite.

Forgeage de matrices

Forgeage de matrices

Il s'agit d'une méthode de forgeage utilisant un moule spécial. matriçage l'équipement pour le formage des pièces brutes. En fonction des différents équipements, le matriçage est divisé en matriçage par marteau, matriçage par presse à manivelle, matriçage par machine de matriçage à plat, matriçage par presse à friction, etc. Le laminage est le formage des matières plastiques Processus de forgeage ou de matriçage du matériau sous l'action d'une paire de matrices à rotation inversée. Il s'agit d'une forme particulière de laminage de formage (laminage longitudinal).

Forgeage

Forgeage

Le forgeage est une méthode de fabrication qui implique l'utilisation d'un outil de forgeage. presse à forger appliquer une pression sur une billette de métal, provoquant une déformation plastique et permettant d'améliorer les propriétés mécaniques, la forme et la taille.

Le forgeage est l'une des deux composantes de l'emboutissage, l'autre étant l'estampage.

La microstructure est optimisée par le forgeage, ce qui permet d'éliminer les défauts tels que les coulées libres dans le processus de fusion. Ceci, combiné à la préservation de la ligne complète du métal, permet d'obtenir des pièces forgées dont les propriétés mécaniques sont généralement supérieures à celles des pièces moulées fabriquées dans le même matériau.

Les pièces soumises à de lourdes charges et à des conditions de travail sévères dans les machines connexes sont principalement fabriquées en pièces forgées, à l'exception des formes simples telles que les tôles laminées, les profilés ou les pièces à souder.

Roulant

Roulant

Le calandrage, également connu sous le nom de laminage, est le processus de formation d'un lingot de métal à l'aide d'une paire de rouleaux.

Si la température du métal dépasse sa température de recristallisation, on parle de laminage à chaud. Dans le cas contraire, on parle de laminage à froid.

Le laminage est la méthode la plus couramment utilisée pour le traitement des métaux.

Moulage sous pression

Moulage sous pression

L'essence du moulage sous pression est de remplir le moulage sous pression La machine à couler les métaux liquides ou semi-liquides dans la cavité du moule à grande vitesse sous l'effet d'une pression élevée, ainsi que la formation et la solidification des pièces de fonderie sous pression.

Coulée à basse pression

Coulée à basse pression

La méthode de coulée consiste à remplir un moule de métal liquide, qui se solidifie ensuite sous l'action d'un gaz à basse pression.

À l'origine, la coulée à basse pression était principalement utilisée pour la production d'aluminium. pièces moulées en alliageL'utilisation de cette technique s'est étendue à la production de pièces moulées en matériaux à point de fusion élevé, tels que le cuivre, le fer et l'acier.

Moulage centrifuge 

Moulage centrifuge
Moulage centrifuge

Dans la coulée centrifuge, le métal liquide est injecté dans un moule de coulée tournant à grande vitesse, où il est rempli et formé en pièces de coulée sous l'action de la force centrifuge.

Les type de moulage Le moule utilisé pour la coulée centrifuge peut varier en fonction de la forme, de la taille et du volume de production. Il peut être fait de matériaux nonmatériaux métalliques comme le sable, la coquille, ou la coquille d'un moule de fusion, le métal, ou une couche de revêtement ou une couche de sable de résine sur un moule en métal.

Moulage en mousse perdue

Moulage en mousse perdue

Le moulage à mousse perdue combine un modèle en mousse de taille similaire à celle des pièces à couler avec de la cire de paraffine pour former une grappe de modèles. Après avoir été peinte et séchée, la grappe est enfouie dans du sable de quartz sec et façonnée par vibration. Le moule est ensuite coulé sous pression négative, ce qui entraîne la vaporisation du modèle et l'occupation de sa position par le métal liquide, qui se solidifie pour former les pièces de fonderie.

Le moulage en mousse perdue est un procédé relativement nouveau qui offre une précision quasi infinie.

Ce procédé ne nécessite ni matrice, ni plan de joint, ni noyau de sable, ce qui permet d'obtenir des pièces coulées sans arêtes vives, ni bavures, ni angles de dépouille. Il réduit également les erreurs de taille causées par la combinaison du modèle et du noyau.

Moulage par extrusion

Moulage par extrusion

Le forgeage à l'aide d'une matrice liquide, également connu sous le nom de moulage par extrusion directe, consiste à injecter du métal en fusion ou un alliage semi-solide directement dans un moule exposé. Le moule est ensuite fermé pour produire un flux de remplissage et façonner les contours extérieurs de la pièce. Une pression élevée est ensuite appliquée pour créer une déformation plastique dans le métal solidifié (coquille). Le métal non solidifié est soumis à une pression statique, se solidifiant sous l'influence de la haute pression pour produire le produit fini ou l'ébauche.

Il existe également le moulage par extrusion indirecte, qui consiste à injecter du métal en fusion ou un alliage semi-solide dans une cavité de moule scellée à l'aide d'un poinçon. Une pression élevée est ensuite appliquée pour solidifier le métal sous pression et produire la pièce finale ou l'ébauche.

Poursuivre le casting

Poursuivre le casting

La coulée continue est une méthode de coulée dans laquelle le métal liquide est versé en continu à une extrémité dans un cristallisoir, et le matériau de moulage est tiré en continu à l'autre extrémité.

Dessin

Dessin

L'étirage à froid est une méthode de transformation des matières plastiques qui consiste à appliquer une force externe à l'extrémité avant d'une billette métallique, ce qui a pour effet de faire sortir la billette du trou de la matrice de la section de l'ébauche afin d'obtenir la forme et la taille souhaitées pour le produit.

Le processus est appelé étirage à froid parce qu'il est réalisé à froid.

Poinçonnage

Poinçonnage

L'emboutissage est le processus qui consiste à donner à des pièces (pièces embouties) la forme et la taille souhaitées en appliquant une force extérieure à des plaques, des bandes, des tuyaux et des profilés. Ce résultat est obtenu par déformation plastique ou séparation à l'aide d'une machine de pressage et d'une matrice.

Moulage par injection de métal

Moulage par injection de métal

Le moulage par injection de métal (MIM) est un nouveau type de technologie de formage par métallurgie des poudres, proche du filet, qui a été introduit par l'industrie du moulage par injection de plastique.

Il est bien connu que le moulage par injection de plastique est une méthode bon marché pour produire une large gamme de produits. formes complexesLe plastique ainsi obtenu n'est pas très résistant. Pour améliorer ses performances, des poudres métalliques ou céramiques peuvent être ajoutées au plastique, ce qui permet d'obtenir des produits très solides et résistants à l'usure.

Récemment, l'idée a évolué pour maximiser la teneur en particules solides, le liant étant complètement éliminé au cours du processus de frittage ultérieur, ce qui permet d'obtenir une forme densifiée.

Cette nouvelle méthode de métallurgie des poudres est connue sous le nom de moulage par injection de métal.

Tournage

Tournage
Tournage

Le traitement au tour fait partie de l'usinage. Usinage au tour implique principalement l'utilisation d'un outil de tour pour tourner la pièce à usiner par rotation.

Le tour est principalement utilisé pour l'usinage des arbresIl s'agit de la machine-outil la plus utilisée dans les ateliers de fabrication et de réparation de machines.

L'usinage par tournage consiste à couper la pièce en utilisant la rotation de la pièce par rapport à l'outil sur le tour. L'énergie de coupe est principalement fournie par la pièce à usiner plutôt que par l'outil, ce qui fait du tournage la méthode de traitement de coupe la plus élémentaire et la plus courante, avec une position importante dans la production.

Le tournage convient à l'usinage des surfaces tournantes, et la plupart des pièces à surfaces tournantes peuvent être usinées par tournage, comme les cylindres intérieurs et extérieurs, les faces internes et externes des cônes, les faces frontales, les rainures, les filetages et les surfaces de formage rotatif. Le principal outil utilisé est le tour.

Fraisage

Fraisage
Fraisage

Le fraisage consiste à fixer l'ébauche et à utiliser une fraise à grande vitesse pour se déplacer sur la surface de l'ébauche et découper la forme et les caractéristiques souhaitées.

Le fraisage traditionnel est utilisé pour les contours et les rainures.

Les fraiseuses à commande numérique sont capables de traiter des formes et des caractéristiques complexes.

Les centres d'usinage par fraisage et alésage peuvent être utilisés pour le fraisage et l'alésage à trois ou plusieurs axes. Ils sont principalement utilisés pour la fabrication de moules, d'outils d'inspection, de plaques, de surfaces courbes complexes à parois minces, de prothèses artificielles, d'aubes, etc.

Lors du choix d'une fraiseuse à commande numérique, il est important d'utiliser pleinement ses avantages et ses fonctions clés.

Rabotage

Planification

La méthode d'usinage consiste à couper la pièce à l'aide d'un outil de rabotage dans un mouvement de va-et-vient horizontal et linéaire. Elle est principalement utilisée pour l'usinage des contours des pièces et a une précision de IT9 à IT7, avec une précision de rugosité de la surface de 6,3 à 1,6um.

Broyage

Broyage

La rectification consiste à enlever l'excédent de matière d'une pièce à l'aide de matériaux et d'outils abrasifs. La rectification est une méthode d'usinage très répandue.

Fusion sélective par laser

Fusion sélective par laser

Dans un réservoir rempli de poudres métalliques, un laser à dioxyde de carbone de forte puissance, commandé par un ordinateur, balaie sélectivement la surface du métal. Là où le laser passe, la surface du métal est complètement fusionnée, tandis que la poudre environnante reste dans son état d'origine. Le processus se déroule dans une capsule remplie d'un gaz inerte.

Frittage sélectif par laser

Frittage sélectif par laser

Les matériaux de moulage traités à l'aide de lasers infrarouges sont principalement à base de poudre. Le processus consiste à préchauffer la poudre à une température juste inférieure à son point de fusion, puis à la lisser à l'aide d'un bâton à ventouses. Le laser hache sélectivement la poudre en fonction des informations relatives à la section de la couche, contrôlées par un ordinateur. Lorsqu'une couche est terminée, la couche suivante est frittée. Une fois le frittage terminé, l'excès de poudre est éliminé, ce qui donne une pièce frittée. Actuellement, les matériaux les plus avancés sont les poudres de cire et de plastique, tandis que le frittage de poudres métalliques et céramiques est encore à l'étude.

Dépôt de métaux

Dépôt de métaux

Ce processus est similaire au "squeeze casting", mais il utilise de la poudre de métal qui est éjectée. La buse fournit également un laser à haute puissance et une protection par gaz inerte pendant l'extrusion de la poudre métallique. Cette méthode n'est pas limitée par la taille du conteneur de poudre métallique et permet de produire directement des pièces plus grandes. Elle convient également à la réparation de pièces de précision endommagées localement.

Formage de rouleaux

Formage de rouleaux

La méthode de profilage consiste à utiliser une série de cadres continus pour donner à l'acier inoxydable des formes complexes.

Les rouleaux sont disposés dans un ordre spécifique pour déformer continuellement le métal jusqu'à l'obtention de la forme finale souhaitée.

Pour les formes complexes, jusqu'à 36 cadres peuvent être nécessaires, alors que les formes simples peuvent être réalisées avec seulement 3-4 cadres.

Forgeage de matrices

Forgeage de matrices

La matrice est utilisée dans un équipement de forgeage spécialisé pour former une ébauche et produire des pièces forgées.

Les pièces forgées produites par ce procédé se caractérisent par leur précision dimensionnelle, une surépaisseur d'usinage minimale, une structure complexe et une productivité élevée.

Découpage à l'emporte-pièce

Découpage à l'emporte-pièce

Cette technologie relève de la catégorie du blanking.

Le film préformé est placé sur la matrice mâle de la poinçonneuse, qui utilise une matrice composée pour enlever l'excès de matière et préserver la forme 3D du produit, assurant ainsi un ajustement correct à la cavité du moule.

Découpe des moules

Découpe des moules

Cette technologie concerne le découpage à l'aide d'une matrice de découpe.

Le panneau ou la ligne de film mince est placé sur la plaque de base et la matrice est fixée au moule de la machine. La machine utilise alors sa puissance pour contrôler la lame et couper le matériau.

Ce qui la distingue de la technologie des matrices de poinçonnage, c'est la douceur de la coupe qu'elle produit. En outre, elle permet d'ajuster la pression de coupe pour produire des indentations, des effets de demi-coupe et d'autres résultats souhaités.

Cette technologie offre également les avantages d'une production de moules à faible coût, ce qui la rend plus pratique, plus sûre et plus rapide.

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Shane
Auteur

Shane

Fondateur de MachineMFG

En tant que fondateur de MachineMFG, j'ai consacré plus d'une décennie de ma carrière à l'industrie métallurgique. Ma vaste expérience m'a permis de devenir un expert dans les domaines de la fabrication de tôles, de l'usinage, de l'ingénierie mécanique et des machines-outils pour les métaux. Je suis constamment en train de réfléchir, de lire et d'écrire sur ces sujets, m'efforçant constamment de rester à la pointe de mon domaine. Laissez mes connaissances et mon expertise être un atout pour votre entreprise.

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