Emboutissage de métaux durs : la découpe chimique pourrait-elle être une meilleure option ?

Qu'est-ce que l'emboutissage ?

L'emboutissage, également appelé pressage ou poinçonnage, est un processus d'usinage largement utilisé dans de nombreuses industries pour produire des composants à partir d'une gamme de matériaux, y compris les tôles plates. Le processus consiste à introduire le matériau dans une presse d'emboutissage, où un outil spécialisé peut cisailler, plier, ébaucher, découper, percer, étirer ou allonger le matériau de départ, afin de le façonner selon les spécifications souhaitées.

Quels sont les défis posés par l'emboutissage des métaux durs ?

L'emboutissage de métaux durs peut s'avérer difficile en raison de leur haute résistance inhérente et de leur résistance à la déformation. Les matériaux tels que les aciers inoxydables ultra durs, le titane et les alliages à base de nickel peuvent nécessiter une force importante pour être façonnés, ce qui peut entraîner l'usure et l'endommagement des matrices d'emboutissage, nécessitant une maintenance et un remplacement fréquents de l'outillage. Les composants métalliques peuvent également subir des contraintes au niveau des arêtes de coupe en raison de la force excessive exercée par la matrice de poinçonnage. En outre, les métaux durs peuvent présenter un retour élastique après le formage, c'est-à-dire que le matériau reprend sa forme initiale, ce qui rend difficile l'obtention de dimensions précises. Ces difficultés peuvent entraîner une réduction de la durée de vie des outils, une augmentation des coûts de production et une baisse de la qualité des pièces finies.

Qu'est-ce que la découpe chimique et comment se compare-t-elle à l'emboutissage de métaux durs ?

Alors que l'emboutissage est le plus souvent utilisé pour l'usinage des tôles, le processus de découpe chimique, moins connu, peut offrir aux ingénieurs des avantages distincts pour la production de composants métalliques complexes et de haute qualité. Contrairement à l'emboutissage, la découpe chimique n'est soumise à aucune limite en ce qui concerne la dureté des matériaux. En fait, la structure granulaire plus dense des métaux durs permet d'obtenir des coupes encore plus précises.

Dans la découpe chimique, une « résine photosensible » polymère est appliquée sur la feuille de métal. À l'aide d'un pochoir de la conception du composant, la pièce souhaitée est transférée sur la résine photosensible par exposition à la lumière UV. La résine photosensible est ensuite retirée de manière sélective des zones à graver, ce qui permet une dissolution précise du métal à l'aide de produits de découpe chimique.

Réglage de l'outillage

L'emboutissage nécessite un investissement substantiel en temps et en argent pour l'outillage et l'installation, une matrice pouvant coûter des milliers d'euros, sans compter les frais d'installation et de maintenance. En revanche, grâce à l'intégration de l'outillage numérique dans le processus de découpe chimique, il n'est plus nécessaire d'avoir recours à un outillage dur coûteux.

Délais accélérés

Les délais d'emboutissage peuvent être longs, allant de 6-8 semaines à plusieurs mois, en particulier lorsque la préparation de l'outillage est nécessaire. En revanche, la découpe chimique réduit les délais de livraison à quelques jours seulement. Contrairement à l'emboutissage, qui nécessite de nouvelles matrices et des coûts supplémentaires pour les changements de conception et la maintenance, la découpe chimique s'adapte sans problème aux modifications de l'outillage. La découpe chimique est donc le procédé idéal pour le développement de prototypes et la production industrielle à grande échelle, offrant une polyvalence inégalée pour différents volumes de production.

Complexité de la conception sans coûts supplémentaires

La découpe chimique rationalise la production en usinant simultanément toutes les caractéristiques des pièces, quelle que soit leur complexité, ce qui permet souvent d'achever la production de composants gravés avec précision et riches en caractéristiques avant même que l'outil d'emboutissage ne soit prêt. Le processus peut maintenir une précision de ± 0,020 mm, capable de produire des caractéristiques aussi petites que 0,1 mm en fonction de l'épaisseur du matériau.

Qualité de la découpe

La découpe chimique est une technique d'usinage réputée pour sa précision et son exactitude. Contrairement à l'emboutissage, la découpe chimique préserve l'intégrité du matériau. Par conséquent, chaque composant fabriqué conserve ses propriétés d'origine, éliminant ainsi tout risque de bavure, de contrainte, de rayure ou de dégradation du matériau, ce qui garantit des performances optimales des pièces, même dans les matériaux ultra durs.

Conclusion

Offrant aux ingénieurs des avantages uniques dans la production de composants métalliques de précision, la découpe photochimique se présente comme une alternative préférable à l'emboutissage des métaux durs. Associée à la capacité de réaliser des conceptions complexes d'une qualité et d'une précision inégalées dans des délais d'exécution plus courts, sa configuration d'outillage rentable démontre comment la découpe chimique est effectivement en mesure de dépasser les capacités du processus d'emboutissage traditionnel pour l'usinage des matériaux durs.

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