Top 3 Méthodes de Prototypage pour le Moulage Sous Pression

Que devez-vous attendre de votre prototype ?

Aujourd'hui, les consommateurs exigent la perfection de leurs produits. Et pour atteindre ce niveau de performance, les fabricants doivent soumettre leurs produits à des tests rigoureux pour garantir une fonctionnalité optimale. Dans de nombreux cas, les tests se déroulent en plusieurs itérations et nécessitent différents niveaux de fonctionnalité tout au long. Chacun de ces tests nécessite donc un prototype efficace.

Avez-vous besoin de vérifier la résistance de votre composant ? Votre produit nécessite-t-il des tolérances exactes et devez-vous vérifier l'ajustement de la pièce ? Avez-vous besoin de réviser l'épaisseur des parois dans les sections de la pièce qui doivent être révisées pour le poids ou l'ajustement ?

Le processus de moulage sous pression n'est généralement pas bien adapté au prototypage à faible volume. Mais cela ne signifie pas que nous ne pouvons pas livrer pendant le processus de prototypage. Nous avons compilé une analyse des trois principaux processus de prototypage que nos clients utilisent pour tester leurs composants moulés sous pression. 

Moulage par rotation

Le moulage par rotation est un processus qui force le métal dans un moule en caoutchouc à l'aide de force centrifuge. Bien qu'auparavant, les moulages par rotation étaient limités uniquement aux matériaux spécialement formulés pour des points de fusion bas, au fil du temps, le processus a évolué pour produire des composants avec des matériaux similaires à ceux du moulage sous pression. Même si un mouleur par rotation ne peut pas utiliser exactement le même matériau qu'un mouleur sous pression, grâce aux opérations de chauffage secondaire, la pièce moulée par rotation peut atteindre la résistance d'un composant moulé sous pression avec ses géométries exactes. Plus la pièce est complexe, plus le processus de moulage par rotation est bénéfique.

Le prototypage avec le moulage par rotation est idéal pour des projets à faible volume avec des géométries complexes qui nécessitent un délai rapide. Les pièces moulées par rotation sont capables de maintenir pratiquement les mêmes géométries que le moulage sous pression à des forces similaires, ce qui les rend idéales pour tester l'ajustement d'un composant pendant le processus de prototypage. Les pièces moulées par rotation ont un délai de production d'environ 1 à 3 semaines.

Usinage à partir de barres

L'usinage à partir de barres est un processus qui garantit rapidité et efficacité économique à faible volume. Le processus lui-même est assez simple, un lingot de métal purifié est découpé à la taille et à la forme de la pièce avec un tour ou une machine CNC. À faible volume, le processus est plus rapide et moins cher que d'autres procédés de fabrication parce que le matériau est facilement disponible et qu'un outil n'a pas besoin d'être conçu ou fabriqué. Le inconvénient de l'usinage à partir de barres est que la pièce a une faible ductilité et que les tolérances sont limitées au rayon de l'outil — en d'autres termes, les tolérances et géométries ne peuvent pas être plus strictes que la courbure du mécanisme de coupe réel.

Si votre prototype doit passer des tests d'allongement et de tolérance stricts, l'usinage à partir de barres n'est pas une option efficace. Cependant, ce processus est une bonne option de prototypage pour les projets ayant un budget et un calendrier stricts. Les délais de production pour l'usinage à partir de barres sont aussi courts qu'une semaine.

L'usinage à partir de barres est également une mesure efficace de la résistance ultime des composants moulés sous pression. En général, les pièces usinées à partir de barres sont environ 15 % plus faibles que les composants moulés sous pression en termes de résistance ultime et de résistance à la traction, car les pièces usinées n'ont pas la "peau" d'un composant moulé sous pression. Cependant, nos clients ont souvent utilisé des prototypes usinés pour tester la résistance ultime de leur composant. Si le prototype usiné réussit un test de résistance, alors le composant moulé sous pression supportera même une pression plus importante. Et si votre composant est moulé en aluminium en production de masse, l'usinage à partir d'un alliage de zinc et d'aluminium peut égaler la résistance d'un composant en aluminium moulé sous pression.

Vous voulez savoir comment assortir un alliage usiné à la résistance d'un composant moulé sous pression ? Contactez l'un de nos ingénieurs pour en savoir plus sur les possibilités de prototypage par usinage.

Moulage de précision

Pour les projets qui nécessitent des prototypes de répliques exactes, nous suggérons le moulage de précision. Puisqu'il y a tant à apprendre du fonctionnement d'un prototype, le besoin d'un prototype de qualité est critique. Et lors de la conception de composants métalliques, une réplique exacte de votre pièce finale est le meilleur prototype que vous puissiez obtenir. Le moulage de précision permet aux ingénieurs de conception de repartir avec un prototype qui maintient la géométrie, la tolérance, la résistance et la fonction exactes du composant final moulé sous pression. Cela est particulièrement important pour les moulages en aluminium dans des applications qui passent par des tests de sécurité rigoureux.

Le processus de moulage de précision dans son ensemble est bien adapté aux composants métalliques à faible volume. Mais le processus peut être légèrement modifié pour accommoder les besoins de prototypage en une fraction du temps. Au lieu de construire un outil dur, les ingénieurs du moulage de précision peuvent imprimer en 3D des modèles en cire pour former les géométries des pièces afin de réduire le délai de production et le coût. Ensuite, la pièce peut être moulée normalement en utilisant n'importe quel métal de moulage de précision. Le prototype résultant est une réplique exacte de ce qui sera la pièce finale moulée sous pression, donc toute opération secondaire que le client nécessite peut être appliquée à la pièce, y compris l'assemblage, le traitement thermique, le soudage, le placage et la peinture.

Modèle en cire imprimé en 3D et prototype produit en interne avec notre société sœur, Signicast.

Comme pour tout processus de fabrication, le prix d'un prototype augmentera à mesure que les tolérances dimensionnelles et les critères d'inspection deviennent plus stricts. Une implication et une contribution précoces des ingénieurs techniques lors de la phase de conception permettent aux clients de surmonter les problèmes de tolérance de moulage traditionnels associés au prototypage. Cela est accompli par l'innovation et une technologie de pointe pour garantir 100 % de conformité aux spécifications telles qu'elles sont coulées, livrées à temps, au coût total le plus bas. Les délais de production de prototypes avec moulage de précision varient en fonction de la complexité de la pièce, mais prennent généralement entre 5 jours et 4 semaines.

Quel processus de prototypage est fait pour moi ?

Le meilleur processus de prototypage pour votre composant moulé sous pression dépend de nombreux facteurs. Vous devez prendre en compte vos restrictions budgétaires, les restrictions matérielles, le calendrier des tests et le degré de rigueur des tests auxquels votre prototype sera soumis. Si vous n'êtes toujours pas sûr du processus qui vous convient, contactez l'un de nos ingénieurs Dynacast. Nous pouvons gérer vos besoins en prototypage et garantir que votre projet dispose d'une base solide pour passer à la production de masse en moulage sous pression.