Un guide pour débutants sur la conception de pièces en métal sous pression

Vous êtes nouveau dans le processus de moulage sous pression ? Apprenez à mettre en œuvre efficacement des tactiques de conception pour une fabricabilité optimale ici.

Conception pour la fabricabilité

Optimiser la conception de vos composants pour profiter du processus de moulage sous pression est la clé pour voir un retour sur votre investissement. Que votre projet convienne mieux au moulage sous pression conventionnel, au moulage sous pression multi-slide ou à l'assemblage de métal injecté, il est préférable de concevoir votre composant en tenant compte du processus de production. En d'autres termes, les ingénieurs devraient aborder chaque projet avec l'intention de concevoir pour une fabricabilité optimale.

La conception pour la fabrication (DFM) est une méthodologie centrale qui garantit que les pièces en métal sous pression respectent les spécifications et réduisent le besoin d'opérations secondaires. Étant donné que ces opérations peuvent souvent représenter jusqu'à 80 % du coût du composant, il est important de les minimiser lors de la phase de conception.

La DFM est plus qu'un simple concept : c'est un moyen de réduire les coûts et d'éliminer les inefficacités avant que votre projet n'entre en production. Dans ce blog, nous vous guiderons à travers trois façons de concevoir votre composant en métal sous pression pour obtenir le meilleur ROI.

Réduire le poids et l'épaisseur des parois

Dans le moulage sous pression, deux de vos principaux moteurs de coût sont le matériau et le temps machine. Vous pouvez réduire le besoin des deux en ajoutant des poches d'économie de poids et en amincissant vos parois.

Réduire le poids et l'épaisseur des parois dans les sections transversales peut sembler une réponse évidente. Moins de poids signifie moins de matériau, et moins de matériau signifie un coût de matériau inférieur. Cela signifie également un temps de solidification réduit, ce qui signifie que vous obtenez plus de prises par minute. Cependant, certaines entreprises se retrouvent à sacrifier les performances au profit du coût.

Avec la performance de la pièce à l'esprit, il est important d'être délibéré dans la réduction du poids et de l'épaisseur des parois tout en maintenant la résistance de la pièce. Lorsque vous concevez votre composant, vous devrez utiliser les exigences mécaniques et physiques de votre projet pour choisir l'alliage le plus approprié qui fonctionnera efficacement avec des parois minces.

Par exemple, si votre pièce doit être résistante à la corrosion et stable, l'aluminium à paroi fine est un bon choix. L'aluminium est résistant à la corrosion et conserve une haute stabilité dimensionnelle et dureté.

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Maintenir une épaisseur de paroi constante

Tout en s'efforçant de réduire l'épaisseur des parois, il est peut-être encore plus important de maintenir l'uniformité. Cela garantira un moulage stable et répétable, optimisé pour la fabrication.

Des épaisseurs de paroi variables peuvent entraîner de la porosité due à des pressions d'écoulement variables et à une solidification non uniforme. Chez Dynacast, nos ingénieurs ont de nombreuses astuces pour obtenir un composant en forme nette avec le moulage sous pression tout en maintenant une épaisseur de paroi uniforme.

Dans la Figure 2, vous pouvez voir que le composant à gauche a plusieurs parois qui sont beaucoup plus épaisses que la partie la plus fine du composant. S'il était coulé de cette manière, cela donnerait une pièce plus faible et poreuse. Au lieu de cela, nos ingénieurs vont creuser les parois plus épaisses pour obtenir plus d'uniformité et incorporer des nervures dans les cœurs pour garantir la résistance de la pièce.

Considérer l'angle de dépouille et les zones de tolérance

Lorsque vous concevez votre composant, il est important de garder à l'esprit les angles de dépouille et les tolérances réalisables pour les matériaux de votre projet afin d'éviter des retards dans les redesigns. Pour les angles de dépouille, en général, 0,5º est réalisable pour le zinc et 1º-2º est réalisable pour l'aluminium. Pour les tolérances exactes, en général entre ±0,001" et ±0,002" est possible pour le zinc, tandis que l'aluminium peut supporter entre ±0,002" et ±0,004".

Avec les angles de dépouille et les tolérances réalisables à l'esprit, vous êtes mieux équipé pour éviter d'intégrer des coûts inutilaires dans la conception. Trop souvent, les entreprises demandent des tolérances exactes et des angles de dépouille minimaux lorsque de telles fonctionnalités ne sont pas nécessaires pour maximiser les performances de la pièce. En conséquence, leurs moulages échouent.

Au lieu de cela, adoptez une approche plus holistique dans votre conception. Déterminez les dimensions non critiques de votre composant pour permettre des zones de tolérance plus souples. En plus d'allonger la durée de vie de votre outil puisqu'il y a moins de géométries exactes qui s'usent, permettre des zones de tolérance facilite également la planification de l'accumulation de tolérances de l'ensemble de votre composant. Cela vous aidera à éviter les opérations d'usinage et secondaires autant que possible, rendant votre conception efficace pour tirer le meilleur parti du processus de moulage sous pression.

Travailler plus intelligemment, pas plus durement

Modifier la conception de votre pièce pour tirer parti du processus de moulage sous pression vous permet non seulement de tirer pleinement parti des efficacités du moulage sous pression, mais peut également mieux répondre aux besoins de votre entreprise.

Êtes-vous intéressé à en savoir plus sur la manière de concevoir efficacement votre composant en métal sous pression pour une fabricabilité optimale ? Inscrivez-vous à notre webinaire, Éliminer les coûts à la phase de conception.