Quelle est la différence entre le moulage CNC et le moulage sous pression ?

Les fabricants sont confrontés à un choix crucial lors de la production de pièces ou de composants métalliques. Faut-il usiner des pièces à partir de blocs massifs ou couler du métal en fusion ? L'usinage CNC et le moulage sous pression offrent tous deux des résultats précis, mais leurs fonctionnements sont fondamentalement différents.

L'usinage CNC découpe et perce la matière de manière contrôlée pour l'éliminer. Le moulage sous pression introduit du métal liquide dans des moules réutilisables sous pression. Le choix dépend de l'application et des caractéristiques prévues.

STEP Nous réalisons les deux processus en interne. Nos 58 machines CNC peuvent travailler avec une variété de matériaux et atteindre une précision de 0,005 mm. Nous disposons également de trois machines de moulage sous pression d'aluminium capables de produire 500 000 pièces par jour . Cette double capacité vous permet de bénéficier de conseils d'experts pour réaliser des économies.

Votre choix aura une incidence sur votre calendrier de production, vos coûts unitaires et vos options de conception. Comprendre le fonctionnement de chaque processus vous aidera à faire des choix judicieux. Examinons les points importants qui distinguent ces deux méthodes.

Qu'est-ce que l'usinage CNC ?

L'usinage CNC est un type de fabrication soustractive qui extrait de la matière des blocs solides. Des outils contrôlés par ordinateur découpent, percent et façonnent le métal en pièces précises . Cette technologie utilise des instructions numériques pour fabriquer des pièces avec une excellente précision.

Le processus commence par le téléchargement d'un fichier de conception CAO. Ensuite, sans intervention manuelle, les machines se déplacent automatiquement sur plusieurs axes conformément à leur programmation. Les outils de coupe retirent la matière superflue couche par couche jusqu'à ce que le travail soit terminé.

L'usinage CNC est idéal pour les formes complexes nécessitant des tolérances et des caractéristiques internes strictes. Cette méthode est souvent utilisée pour les dispositifs médicaux, les pièces d'avion et les instruments de précision. Elle garantit une qualité constante et constante pour chaque pièce.

Comment fonctionne le processus d'usinage CNC

Chargement du fichier de conception

Tout d'abord, vous transférez votre dessin CAO dans le logiciel CNC. Le programme convertit automatiquement les modèles 3D en instructions G-code lisibles par les machines. Ce code indique précisément à la machine où aller et couper.

Mise en place des matières premières

Les opérateurs utilisent des étaux ou des fixations sur la table de la machine pour maintenir la pièce en place. Si les blocs sont correctement serrés, ils ne bougeront pas lors de la coupe à grande vitesse qui suit. Pour que le processus soit précis, la pièce doit rester parfaitement immobile.

Les outils d'alignement définissent des points zéro correspondant exactement aux coordonnées de référence de votre conception. Cette phase de réglage détermine le point de départ de la découpe. Un positionnement correct garantit que chaque dimension correspond exactement aux besoins.

Exécution des opérations de coupe

Les outils de coupe se déplacent le long de trajectoires programmées à des milliers de tours par minute. La machine déplace simultanément plusieurs axes pour créer des formes 3D complexes. La matière est prélevée par couches jusqu'à l'épuisement du stock.

En fonctionnement, les centres d'usinage alternent automatiquement entre perçages, fraisages et tarauds. Le liquide de refroidissement empêche l'accumulation de copeaux et maintient la chaleur sous contrôle au niveau des zones de coupe.

Processus d'inspection finale

Une fois l'usinage terminé, les opérateurs utilisent des outils précis pour mesurer les dimensions critiques. Pieds à coulisse, micromètres et machines à mesurer tridimensionnelles vérifient que les caractéristiques respectent les tolérances. Chaque pièce est soigneusement inspectée par rapport aux spécifications exactes que vous avez fournies.

Aujourd'hui, les équipements d'imagerie automatique scannent des formes complexes pour vérifier leur précision dimensionnelle. Avant que les pièces ne passent à l'étape suivante, les systèmes de contrôle qualité détectent les défauts.

Où l’usinage CNC est-il utilisé ?

Composants aérospatiaux et aéronautiques

Pour les applications critiques en matière de sécurité, les pièces d'avion doivent être extrêmement précises et fiables. L'usinage CNC permet de fabriquer des pièces pour les moteurs, les trains d'atterrissage et les supports de structure. L'aluminium et le titane sont des matériaux légers, parfaits pour les besoins de l'aéronautique.

dispositifs médicaux

Pour la sécurité des patients, les instruments chirurgicaux doivent être fabriqués à partir de matériaux sûrs pour l'organisme et aux dimensions précises. L'usinage CNC permet de fabriquer des pièces pour implants, prothèses et équipements de diagnostic avec une grande précision. L'acier inoxydable et les alliages de titane sont transformés en instruments médicaux qui sauvent des vies.

Industrie automobile

L'usinage de précision CNC est utilisé pour les pièces de moteur, de transmission et de châssis . Nous usinons des supports, des boîtiers et du matériel de montage sur mesure selon différentes spécifications. Les véhicules hautes performances bénéficient particulièrement de tolérances strictes garantissant leur bon fonctionnement.

Électronique et produits grand public

L'usinage CNC est utilisé pour les boîtiers d'appareils électroniques, les dissipateurs thermiques et les connecteurs détaillés. Les boîtiers en aluminium des smartphones et des tablettes doivent toujours avoir la même taille. Les spécifications des composants de blindage protègent les composants électroniques sensibles des interférences électromagnétiques.

Quand choisir l'usinage CNC

L'usinage CNC est un choix idéal pour les projets nécessitant moins de 10 000 unités , car il est économique et efficace. Vous n'avez pas besoin d'investir massivement dans des outils indispensables aux processus à grande échelle. Le coût de la programmation reste faible, ce qui permet de fabriquer des petites séries et des prototypes sans se ruiner. Quel que soit le nombre de pièces fabriquées, le coût est sensiblement le même. Cette tarification prévisible facilite la planification du budget pour les pièces personnalisées.

Si votre conception comporte des filetages internes, des trous profonds ou des cavités , optez pour l'usinage CNC. Il permet d'atteindre des endroits inaccessibles au moulage ou au formage. Les machines multiaxes réalisent des formes complexes à partir de blocs de matière solides avec une grande précision. Des tolérances internes strictes et un positionnement précis optimisent considérablement les performances de la CNC. Vous pouvez obtenir des mesures précises pour des éléments tels que les alésages et les filetages taraudés.

Qu'est-ce que le moulage sous pression ?

Le moulage sous pression consiste à injecter du métal chaud dans des moules en acier sous forte pression. Le liquide remplit les cavités jusqu'au moindre détail, donnant ainsi sa forme à la pièce. Le métal durcit rapidement, ce qui permet d'obtenir des pièces finies en quelques secondes ou minutes.

Cette méthode permet de réaliser des formes extérieures complexes en une seule étape. Sans aucun assemblage, les détails fins, les parois fines et les formes complexes s'assemblent simultanément. Les moules en acier permettent de fabriquer les mêmes pièces à l'infini, pendant des milliers de cycles.

Le moulage sous pression est particulièrement efficace avec les alliages d' aluminium, de zinc et de magnésium. Une fois fondus, ces métaux s'écoulent facilement et durcissent avec une grande précision. Ce procédé permet de fabriquer des pièces à la fois robustes et légères pour divers secteurs industriels.

Le moulage sous pression est idéal pour la fabrication simultanée de plusieurs pièces, où le coût des outils est réparti sur plusieurs unités. Le coût initial du moule est élevé, mais le coût unitaire diminue fortement avec l'achat de pièces supplémentaires. Cette méthode est économique pour les séries de plus de 10 000 pièces.

Comment fonctionne le moulage sous pression

Faire fondre le métal

Dans un four, les fabricants chauffent les alliages métalliques jusqu'à ce qu'ils soient complètement liquides. Pour être travaillé, l'aluminium fond généralement à environ 660 °C. Pour une fluidité optimale, le métal en fusion doit être à la bonne température.

Injection dans le moule

Un système hydraulique propulse le métal en fusion dans la matrice en acier sous forte pression. La vitesse d'injection peut atteindre plusieurs mètres par seconde, ce qui permet de remplir les cavités presque instantanément. La haute pression garantit une pénétration complète du matériau dans les pièces fines et les petits détails.

Refroidissement et solidification

Dès que le métal atteint les surfaces plus froides du moule en acier, il commence à durcir. Les canaux de refroidissement du moule évacuent la chaleur, ce qui accélère le processus de solidification. Selon la taille de la pièce, les temps de cycle peuvent varier de quelques secondes à quelques minutes.

Si vous refroidissez correctement un objet, il ne se déformera pas, ne deviendra pas poreux et ne développera pas de contraintes internes. Les pièces plus épaisses ont besoin de plus de temps pour refroidir que les pièces plus fines.

Retirer la pièce finie

Une fois le métal complètement durci à l'intérieur, le moule s'ouvre automatiquement. Des éjecteurs poussent la pièce finie hors de la cavité du moule. La pièce ressort proprement, ce qui permet de la découper ou de l'utiliser à d'autres fins si nécessaire.

Où le moulage sous pression est utilisé

Composants de l'industrie automobile

Le moulage sous pression permet de fabriquer des blocs moteurs, des carters de transmission et des supports de structure pour voitures et camions. Les alliages d'aluminium renforcent les voitures tout en les allégeant considérablement. Le moulage sous pression est fréquemment utilisé pour la fabrication de pièces telles que le système d'alimentation en carburant, la direction et les moyeux de roue.

Boîtiers pour appareils électroniques grand public

L'aluminium moulé sous pression est utilisé pour fabriquer les boîtiers des smartphones, des ordinateurs portables et des tablettes . Ce procédé permet d'obtenir des boîtiers à parois fines, parfaitement évacués par la chaleur. En une seule étape, des détails précis, comme les bossages de montage et les ouvertures des connecteurs, sont réalisés.

appareils électroménagers

Le moulage sous pression est utilisé pour fabriquer des pièces de machines à laver, de réfrigérateurs et de climatiseurs. Les méthodes de construction en aluminium, légères mais robustes, sont idéales pour les corps d'appareils électroménagers. Le moulage sous pression est également utilisé pour fabriquer les boîtiers de petits appareils électroménagers comme les cafetières, les blenders et les mixeurs.

Outils et équipements pour l'industrie

Les pièces moulées sous pression sont utilisées dans les carters d'outils électriques pour perceuses, scies et meuleuses. Ce matériau est suffisamment léger pour assurer le confort, mais suffisamment résistant pour résister aux vibrations et aux chocs. Les carters de moteur et les carters d'engrenages protègent les pièces internes dans des conditions difficiles.

Quand choisir le moulage sous pression ?

Le moulage sous pression est adapté aux grandes séries de plus de 10 000 pièces par an. L'investissement conséquent dans les moules n'est rentable que pour de grandes quantités. Les coûts unitaires chutent considérablement à mesure que le volume de production augmente, atteignant des milliers de pièces.

Optez pour le moulage sous pression lorsque votre conception présente des formes et des contours externes complexes. Des parois fines, des détails complexes et une construction légère favorisent cette méthode de fabrication. Ce procédé permet de créer des pièces quasi-finales, nécessitant un minimum d'opérations d'usinage secondaires.

Les projets nécessitant des cycles rapides bénéficient des capacités de production rapides du moulage sous pression. Les composants sont formés en quelques secondes, voire quelques minutes, permettant de produire des centaines de milliers de pièces. La répétabilité constante garantit que chaque pièce répond aux spécifications sur l'ensemble des cycles de production.

Obtenez les deux capacités sous un même toit

Inutile de collaborer avec plusieurs fournisseurs. L'installation intégrée de STEP vous donne accès à l'usinage CNC de précision et au moulage sous pression en grande série, garantissant des délais plus courts et une production fluide, du prototype à la production en série.