L'emboutissage des métaux est une méthode largement utilisée dans diverses industries pour fabriquer des produits métalliques de haute qualité. Il est donc essentiel de bien connaître les étapes et les presses appropriées.
C'est exactement ce que nous expliquons dans ce guide. Vous découvrirez tous les types d'emboutissage de métal et les matériaux utilisables.
Qu'est-ce que l'emboutissage ou le pressage des métaux ?
L'emboutissage des métaux est également appelé pressage. Ce procédé permet de produire différents types de pièces et de motifs métalliques à partir d'une seule feuille. Ce procédé consiste à presser le métal à l'aide d'une matrice pour obtenir la forme souhaitée.
Il existe une demande importante d’emboutissage de métaux dans divers secteurs, notamment la construction, l’automobile, la fabrication, l’aérospatiale, l’industrie de la santé et d’autres secteurs clés.
Processus d'emboutissage des métaux : 10 étapes simples
1. Conception et préparation des outils
Tout d'abord, vous devez être clair sur votre conception métallique, donc en fonction de celle-ci, une matrice sera conçue via CAO, y compris tous les détails mineurs concernant les coudes, l'épaisseur et les tours.
L'outil doit être en acier pour résister à une forte pression et à la chaleur. Un espace suffisant entre le poinçon et la matrice est essentiel, car il affecte la qualité de la coupe. Une fois l'outil préparé, vous pouvez passer à l'étape suivante.
2. Configuration du matériau de base
La sélection et la préparation du matériau de base constituent une étape importante de l'emboutissage des métaux. Vous pouvez choisir le type de métal en fonction de vos besoins et de votre secteur d'activité.
L'acier à faible teneur en carbone, le cuivre, l'aluminium et l'acier à haute résistance sont généralement utilisés pour l'emboutissage des métaux. On peut utiliser une tôle ou une bobine. Même un métal en bobine sera transformé en tôle grâce à un processus complexe.
3. Découpe du métal
Une autre étape fondamentale du processus consiste à découper le métal selon des formes plus adaptées au poinçonnage et à la découpe finale. Il est nécessaire d'éliminer les chutes de métal et de le découper à la forme souhaitée avant le processus final.
Vous pouvez découper le métal à l'aide de gros ciseaux, de découpe laser, de découpe au jet d'eau, de découpe plasma et de refendage. Un métal bien formé donne une meilleure forme finale.
4. Suppression
Le découpage est le processus de préparation de tôles de formes prédéfinies. Ce procédé consiste à découper les pièces métalliques courtes et à éliminer les chutes. Les découpes permettent d'obtenir des pièces métalliques plus précises et conformes aux exigences de conception.
Le métal excédentaire peut être mis au rebut ou, dans certains cas, réutilisé. Généralement, une matrice est utilisée pour créer des ébauches en poinçonnant la pièce métallique, puis ces ébauches sont séparées du reste de la tôle.
5. Coups de poing et maintien
Dans ce procédé, le poinçonnage est réalisé sur une tôle à l'aide d'une matrice afin d'obtenir la forme souhaitée des pièces métalliques. La tôle est placée sous une matrice et le support la maintient fermement en place.
Ensuite, la matrice de poinçonnage frappe le métal avec force et découpe la pièce souhaitée, appelée lopin. Ce processus se répète jusqu'à obtenir le nombre requis de lopins.
6. Biseautage
Il s'agit d'un procédé secondaire d'emboutissage des métaux. Le chanfreinage consiste à arrondir ou chanfreiner les bords du métal. La découpe des bords s'effectue généralement à 30 et 45 degrés, au lieu de 90 degrés.
Le biseautage est utilisé pour éviter les arêtes vives et les blessures lors de l'emboutissage. Certains modèles précis nécessitent également un biseautage, que ce soit à l'aide d'une chanfreineuse, d'une meule ou de tout autre moyen.
7. Flexion
Le pliage est un procédé d'emboutissage des métaux qui consiste à courber ou cintrer une tôle plate sans en modifier l'épaisseur. Il permet de renforcer les pièces métalliques et de réduire le besoin d'assemblages supplémentaires. Différentes formes sont obtenues grâce aux procédés de pliage courants, notamment le pliage en V, le pliage en U, le pliage en l'air, le pliage par emboutissage, le pliage par roulage et le pliage par essuyage.
8. Gaufrage
Il s'agit d'un procédé permettant de créer des motifs convexes ou concaves, du texte et divers motifs sur métal sans découper le métal. Le poinçon et l'emporte-pièce pressent les feuilles de métal pour gaufrer les motifs en appliquant une pression élevée.
Le gaufrage est important pour le marketing ; différentes marques gravent leurs logos et slogans sur la tôle. Il existe de nombreux types de gaufrage, notamment le gaufrage à un niveau, le gaufrage à plusieurs niveaux, le gaufrage de précision et le gaufrage combiné.
9. Découpe (estampage progressif)
Lors du détourage, la forme finale du métal embouti est obtenue en coupant les bords excédentaires, les bavures et les bavures. La pièce métallique finale a la forme et les dimensions requises.
L'emboutissage progressif, quant à lui, est une configuration multi-outils combinant découpage, poinçonnage, pliage, gaufrage et détourage en une seule opération. Les pièces détourées sont évacuées à l'aide de goulottes et de coupe-chutes.
10. Contrôle qualité et inspection
Il s'agit de la dernière étape du processus d'emboutissage des métaux. Une équipe d'experts inspecte l'ensemble du processus et vérifie la qualité des produits finis. En tant qu'expert CQ, vous devez vérifier les bords, la qualité de finition et la précision dimensionnelle, et détecter toute déformation.
Des inspections sont réalisées à différentes étapes du processus d'emboutissage, notamment à l'entrée des matériaux, en cours de fabrication et après emboutissage. L'objectif ultime de ces inspections est d'obtenir des pièces métalliques embouties de la meilleure qualité possible.
Types d'emboutissage des métaux
Estampage progressif
Il s'agit d'un type d'emboutissage séquentiel où le métal passe automatiquement d'une étape à l'autre, une seule opération étant réalisée à chaque étape. Dans ce procédé, une seule matrice est utilisée et effectue toutes les opérations à différents niveaux.
La première étape consiste à alimenter la pièce, puis à la positionner, puis à la découper, à la perforer, au plier, à l'emboutir et enfin à la découper. Ce procédé est rapide et économique. Cependant, le coût élevé de l'outillage initial ne convient pas aux opérations à faible volume.
Estampage par transfert
L'emboutissage par transfert est un procédé qui fait appel à différents outils, contrairement à l'emboutissage progressif, où un seul outil est utilisé. Dans ce procédé, la pièce métallique est transférée manuellement vers les étapes suivantes, à la main ou par robot.
Une fois la première étape terminée, la tôle est transférée vers l'outil suivant, où se déroule la seconde étape. L'emboutissage par transfert permet un emboutissage très complexe et profond grâce à l'utilisation de plusieurs outils.
Estampage à quatre lames
Comme leur nom l'indique, quatre coulisseaux sont utilisés pour le processus d'emboutissage. Lorsque la bande métallique est introduite dans le système, les quatre coulisseaux se placent au centre pour effectuer leurs actions spécifiques. Tous les coulisseaux sont entraînés par des cames et installés à 90 degrés par rapport aux pièces métalliques.
Chaque coulisseau remplit sa fonction, soit séquentiellement, soit simultanément, selon les exigences de conception. Des conceptions et des pliages complexes peuvent être obtenus grâce à l'emboutissage de quatre coulisseaux.
Emboutissage profond
Dans ce type particulier d'emboutissage, les pièces métalliques d'une profondeur supérieure au diamètre de la tôle sont obtenues par application d'une force en profondeur. Une tôle vierge, généralement de forme circulaire, est placée sur la matrice, tandis que le support la serre avec force.
La pression exercée par le poinçon sur la tôle permet au métal de pénétrer profondément dans la cavité de la matrice, lui donnant la forme souhaitée. Cette technique permet de fabriquer des réservoirs de carburant, des éviers et d'autres pièces métalliques importantes.
découpage fin
Il s'agit de l'un des procédés d'emboutissage les plus précis, permettant de fabriquer des pièces aux arêtes fines, aux géométries complexes et aux tolérances strictes. Ce procédé combine poinçonnage et extrusion au même endroit.
Vous pouvez obtenir des formes très complexes avec des bords ultra-fins et des surfaces lisses. Vous pouvez généralement utiliser des matériaux comme l'acier au carbone, le cuivre, l'aluminium, l'acier inoxydable et les alliages.
Matériaux d'emboutissage des métaux
Laiton
Le laiton est un alliage utilisé pour l'emboutissage des métaux. Le zinc et le cuivre forment un alliage. Normalement, c'est un bon conducteur, ce qui permet de l'utiliser pour les appareils électriques. Son usinabilité, sa résistance à la corrosion et son esthétique sont remarquables.
Grâce à sa couleur dorée, il peut également être utilisé dans le secteur de la décoration. Différentes qualités de laiton sont utilisées pour l'emboutissage des métaux, notamment le C260, le C230, le C360 et le C220.
Cuivre
Le métal le plus utilisé dans l'industrie de l'emboutissage est probablement le cuivre. Il peut être utilisé pour fabriquer des pièces nécessitant un métal hautement conducteur électrique et thermique, ainsi qu'une bonne ductilité.
Le cuivre est largement utilisé dans les appareils électriques, les systèmes CVC et d'autres industries. Différentes qualités de cuivre sont utilisées : C110, C102 et C122. Le cuivre est amagnétique et fonctionne à température ambiante.
Acier
L'un des matériaux les plus couramment utilisés dans l'industrie de l'emboutissage des métaux en raison de sa disponibilité facile, de sa rentabilité, de ses propriétés magnétiques, de sa formabilité polyvalente et de sa résistance à la chaleur.
Les types d'acier utilisés pour l'emboutissage des métaux sont l'acier au carbone, l'acier galvanisé, l'acier inoxydable et l'acier allié. L'acier embouti est largement utilisé dans les secteurs de l'automobile, de l'électricité, du bâtiment et d'autres industries.
Aluminium
L'aluminium trouve également de nombreuses applications dans divers secteurs, notamment l'aéronautique, l'automobile et les biens de consommation. Il est apprécié pour sa légèreté, sa résistance à la corrosion, sa recyclabilité et sa bonne conductivité thermique et électrique.
Différentes qualités d'aluminium sont utilisées dans l'emboutissage des métaux, notamment 1100, 3003, 5052, 6061 et 7075. L'un des inconvénients de l'utilisation de l'aluminium est sa douceur, qui peut provoquer des grippages.
Titane
C'est le métal le plus haut de gamme utilisé pour l'emboutissage des métaux et le premier choix dans l'industrie aérospatiale, les implants et autres produits sensibles. Différentes nuances de titane sont utilisées dans l'industrie, notamment les grades 1, 2, 5 et 23. Le titane est 50% plus léger que l'acier, mais il est également plus résistant. Il est également résistant à la corrosion et possède une conductivité thermique élevée.
Matrices d'emboutissage en métal
Matrices progressives
Il s'agit d'une matrice dans laquelle toutes les opérations sont réalisées sous une seule matrice, et la bande métallique passe à l'étape suivante pour terminer la tâche suivante de l'emboutissage. Cette matrice est composée de plusieurs postes.
La bande métallique est introduite dans la matrice, puis découpée, pliée, gaufrée et enfin découpée. Ce procédé est économique et permet de produire des pièces métalliques en grande quantité.
matrice à un étage
Les matrices mono-étagées ne peuvent réaliser qu'une seule fonction à la fois, contrairement aux matrices progressives ou composées. Une matrice mono-étagée peut réaliser une seule étape de l'emboutissage du métal, qu'il s'agisse de découpe, de pliage, de gaufrage ou de toute autre fonction.
Différents types de matrices remplissent des fonctions différentes et sont généralement actionnées manuellement ou semi-automatiquement. Ces matrices sont adaptées aux processus d'emboutissage en faible volume.
matrices composées
Les matrices composées peuvent effectuer une ou deux opérations simultanément, comme le découpage et le perçage, sur un seul poste. Comparées à une matrice progressive, où plusieurs postes sont prévus pour effectuer différentes opérations, ces matrices peuvent effectuer deux ou trois opérations simultanément en une seule opération.
Vous pouvez obtenir les pièces métalliques de bord les plus fines grâce à des matrices composées et elles conviennent aux volumes de niveau moyen.
Types de presses à emboutir
Presses servo
Dans les presses servocommandées, des servomoteurs remplacent le volant d'inertie classique et les autres systèmes conventionnels. Ils offrent un meilleur contrôle de la force de course, de la forme, de la vitesse et du positionnement du coulisseau.
Contrairement aux cames mécaniques, les presses servocommandées permettent un contrôle précis de certaines parties de la course. Vous pouvez ainsi gagner en productivité et réaliser des formes plus complexes tout en économisant l'énergie.
Presses mécaniques
Il s'agit d'une presse classique utilisée dans le processus d'emboutissage des métaux. Un volant d'inertie motorisé, une bielle et un vilebrequin sont utilisés pour produire la force et réaliser l'emboutissage.
Les étapes courantes de l'emboutissage des métaux réalisé avec des presses mécaniques sont le découpage, le formage, le poinçonnage, la découpe et le pliage. Les presses mécaniques sont des machines économiques offrant des services rapides, mais leur précision laisse à désirer.
Presses hydrauliques
Dans cette machine d'emboutissage de métaux, le liquide est utilisé pour créer une pression de compression permettant de presser des matériaux épais avec précision et exactitude. Cette presse fonctionne selon la loi de Pascal.
Vous pouvez contrôler la pression pendant la course ; cependant, la vitesse est plus lente qu'avec une presse mécanique. Une presse hydraulique est idéale pour l'emboutissage profond.
Applications de l'emboutissage des métaux dans différentes industries
Industrie automobile
L'emboutissage des métaux est largement utilisé dans l'industrie automobile, où les besoins augmentent de jour en jour. Il permet de fabriquer des pièces en grande quantité grâce à l'emboutissage des métaux.
Dans l'industrie automobile, le rapport résistance/poids est également important pour la sécurité. Il est donc possible d'utiliser des métaux plus légers pour former des pièces externes, ce qui accroît la résistance et réduit le poids. Différentes pièces sont fabriquées grâce à cette technique, notamment des panneaux de carrosserie, des composants de châssis, des pièces de moteur et d'autres pièces importantes.
Secteur aérospatial
Dans l'industrie aérospatiale, l'utilisation de l'emboutissage des métaux augmente en raison de son rapport résistance/poids et de certains autres facteurs, comme la conductivité thermique.
Habituellement, les métaux les plus nobles, comme le titane, sont utilisés dans la fabrication des pièces les plus sensibles, telles que les aubes de turbine, les carters et les supports de moteur, qui doivent supporter des pressions et des chaleurs extrêmes. Il est également utilisé pour fabriquer des boîtiers et des connecteurs pour les systèmes avioniques.
Produits de sécurité routière
Nous fabriquons des produits de sécurité routière. Dans notre usine, l'emboutissage des métaux permet de façonner, découper et transformer des tôles en divers composants.
Panneaux de signalisation JackwinLes garde-corps, les poteaux de signalisation (poteaux métalliques), les pièces détachées, les tribunes métalliques, les barrières de sécurité galvanisées et les boîtiers de réflecteurs sont conçus par emboutissage. Vous pouvez obtenir tous ces produits durables, robustes et personnalisés dans notre usine.
Industrie électronique
L'industrie électronique est très diversifiée et ce domaine évolue avec le temps. Le besoin principal de pièces embouties en métal est la fabrication d'accessoires, tels que des connecteurs, des composants de circuits imprimés et d'autres appareils électroniques, tels que des éclairages LED, des appareils mobiles et des produits électroniques grand public.
Normalement, le cuivre est utilisé dans les produits électroniques ; outre le cuivre, les alliages de nickel, le laiton et d'autres matériaux importants sont également utilisés dans cette industrie.
Industrie des infrastructures de transport
Dans le secteur des infrastructures de transport, l'utilisation de pièces métalliques embouties se fait à plusieurs niveaux, notamment sur les autoroutes et les bâtiments, les systèmes de transport en commun, les ponts, les tunnels, les aéroports et bien d'autres lieux.
L'emboutissage des métaux permet de produire en grandes quantités des pièces métalliques durables, robustes, légères et résistantes à la corrosion. Les matériaux généralement utilisés sont l'acier galvanisé, l'acier au carbone, l'aluminium et les alliages de cuivre.
appareils électroménagers
Les pièces métalliques sont largement utilisées dans les appareils électroménagers, notamment les appareils de cuisine (réfrigérateurs, fours à micro-ondes), les appareils de blanchisserie et les appareils de nettoyage.
L'utilisation de pièces métalliques embouties dans les appareils électroménagers offre une durabilité accrue, des formes complexes, un matériau résistant à la corrosion et des solutions économiques. Les métaux utilisés dans les appareils électroménagers sont le cuivre, l'aluminium, l'acier inoxydable et les alliages.
Industrie de la santé
Le rôle de l'emboutissage des métaux est immense dans le secteur de la santé, un secteur diversifié qui implique de nombreux sous-services.
L'emboutissage des métaux permet de fabriquer des pièces pour instruments chirurgicaux, implants (notamment orthopédiques), équipements hospitaliers, outils de diagnostic et équipements de laboratoire. Il est également facile de stériliser les pièces métalliques utilisées dans le secteur de la santé.
Industrie de la construction
Comme vous le savez, le secteur de la construction est très diversifié et présente des dimensions variées. Le rôle des pièces métalliques embouties dans différents secteurs de la construction est commun.
Il s'agit notamment des composants structurels, des systèmes de plomberie, de la ventilation CVC, des installations décoratives et de la sécurité. Différents types de métaux sont utilisés dans le secteur de la construction, selon les exigences spécifiques.
Techniques supplémentaires d'emboutissage des métaux
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Formation
Le formage est un procédé qui consiste à remodeler les tôles selon les motifs tridimensionnels souhaités sans enlèvement de métal. Ce procédé permet d'obtenir des géométries complexes et avancées.
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frappe de monnaie
Comme son nom l'indique, les pièces de monnaie sont fabriquées par estampage. Ce procédé consiste à presser le métal à haute pression dans une cavité confinée. Ce procédé peut être utilisé en finition.
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Lancer
Lors de la procédure de laçage, la tôle est découpée et pliée sans être retirée. Cette technique est fréquemment utilisée pour fabriquer des pièces utilisées dans les connecteurs électriques, les bouches d'aération des systèmes CVC et d'autres applications importantes.
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Perçant
Il s'agit d'une technique qui consiste à obtenir des lingots de métal en poinçonnant des tôles contre des matrices. Les tôles sont maintenues entre la presse et la matrice, puis le poinçon les enfonce avec force dans la cavité de la matrice.
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Bridage
Le bordage est une technique qui consiste à plier les bords d'une tôle à des angles, généralement de 90 degrés, pour renforcer la résistance du métal. Il trouve diverses applications, notamment pour les châssis de carrosserie automobile et les brides de boîtiers électriques.
Avantages de l'emboutissage des métaux
L'emboutissage des métaux présente de nombreux avantages dans différents secteurs. Les pièces métalliques embouties sont généralement durables et résistantes à la corrosion. Il est possible d'obtenir des pièces métalliques très complexes avec précision et exactitude.
Ce procédé est rentable si vous avez besoin de pièces en vrac. Vous pouvez obtenir des pièces identiques en vrac, ce qui est avantageux pour les industries manufacturières. Il permet également d'obtenir des pièces plus résistantes et plus légères.
Réflexions finales
En résumé, l'emboutissage des métaux est une technique idéale, utilisable dans de nombreux secteurs d'activité. Ce procédé permet de maintenir la qualité et le coût des produits. Pour plus d'informations sur l'emboutissage des métaux ou les produits de transport, veuillez consulter le site web. vous pouvez parler à nos experts.
