Comprendre les pièces tournées en acier
Figure 1 – Pièces tournées en acier inoxydable
C'est assez explicite, surtout si vous avez de l'expérience dans le domaine de l'usinage et de l'industrie. Cependant, pour le bénéfice de tous, permettez-moi de discuter brièvement de ce que sont les pièces tournées en acier.
De son terme, ce sont des matériaux fabriqués à partir d'acier qui ont subi le processus de "tournage" pour pouvoir produire la pièce ou le composant. Le tournage est le processus de montage d'une pièce ou d'un matériau sur un tour, et la pièce ou le matériau est brusquement tourné tout en étant heurté par un outil de coupe.
Les pièces tournées en acier sont exceptionnellement connues dans le secteur industriel dans la mesure où elles sont présentes dans de nombreuses industries commerciales différentes. Nous amenant à la question suivante, qui est… ?
Caractéristiques des pièces tournées CNC
Le tournage CNC (Commande Numérique par Calculateur) est une méthode efficace de fabrication de formes cylindriques. Elle consiste à faire tourner des barres sur un mandrin et à utiliser des outils de coupe pour enlever de la matière et obtenir la forme souhaitée. Ce procédé permet de créer des formes rondes ou cylindriques avec une symétrie de rotation et des caractéristiques internes telles que des trous, des alésages et des filetages. Il offre un contrôle précis de l'état de surface, indispensable pour des finitions lisses, et permet de respecter les tolérances spécifiées en fonction des capacités de la machine et de la géométrie de la pièce. De par sa nature rotationnelle, la symétrie des pièces produites est obtenue autour de l'axe de rotation, contrairement aux formes asymétriques plus difficiles à créer. De plus, les tours CNC sont capables de réaliser des profils complexes, des contours, des congés et des chanfreins. Cependant, les dimensions des pièces usinées dépendent des capacités du tour ; les tours de plus grande taille peuvent usiner efficacement des composants plus volumineux. Enfin, l'un des atouts du tournage CNC est sa capacité à produire des filetages extérieurs et intérieurs précis, ce qui rend cette technique essentielle dans de nombreuses applications.
Appliquer les industries des pièces tournées en acier
Figure 2 – Une pièce décolletée en acier dans le secteur automobile
Les pièces tournées en acier sont des pièces et des composants flexibles et très polyvalents et sont généralement vues et utilisées dans un large éventail d'industries. Le plus courant, cependant, serait dans ce qui suit:
- Industries de la machinerie et de l'équipement industriel
- Industries automobile et aérospatiale
- Industries marines et maritimes
- Industries des chantiers navals et de la construction navale
- Secteurs de l'électronique et de la technologie
- Industries du chauffage, de la ventilation et de la climatisation (CVC)
- Industries médicales et pharmaceutiques
- Et beaucoup plus!
L'acier, quel que soit le type d'acier, est un matériau flexible qui est souvent utilisé dans différentes entreprises en raison de sa solidité, de sa polyvalence, de sa flexibilité, de sa durabilité et de son adaptabilité.
Comprendre l'usinage de précision CNC
Ce sont des pièces ou des composants fabriqués via le processus de machines et d'équipements à commande numérique par ordinateur. En termes plus simples, il s'agit de méthodologies de fabrication assistées et assistées par ordinateur, et qui ne nécessitent généralement pas d'intervention ou d'intervention humaine.
Bien sûr, le processus serait de tourner ou lorsque le matériau ou la pièce est maintenu et monté sur la machine et tourné pendant qu'un outil de coupe est appliqué dessus pour en réduire ou en soustraire le matériau.
Types d'acier utilisés dans le tournage CNC
Figure 3 - Une barre d'alliage, considérée comme l'un des types d'acier les plus couramment utilisés en tournage
Le tournage de l'acier est un terme vague, en fait, c'est l'un des termes qui peut encore être affiné pour aider à identifier et à déterminer le type de résultat final mieux et plus spécifié.
Pour commencer, il existe une grande variété de types d'acier que vous pouvez utiliser pour les pièces de tournage en acier et les composants de diverses machines et équipements, ces aciers sont :
Acier allié
C'est le type spécifique d'acier qui est fabriqué avec un ou plusieurs métaux autres que le fer.
Acier Carbone
Ce n'est pas parce qu'ils sont étiquetés comme acier « carbone » qu'ils sont 100% en carbone. L'acier au carbone a des niveaux de carbone variables, mais, en général, l'acier au carbone a des niveaux de carbone plus élevés, ce qui les rend plus solides, plus durables, mais plus cassants.
Acier inoxydable
Acier inoxydable est l'un des types d'acier les plus rares et les plus uniques car il contient environ 10 à 20 pour cent de chrome, ce qui rend sa résistance à la corrosion et à l'abrasion plus élevée et plus visible. L'acier inoxydable, au cas où vous ne le sauriez pas, est le type d'acier couramment utilisé pour les enceintes extérieures et celles exposées à la nature.
Acier à outils
Le dernier mais non le moindre est l'acier à outils. Ils sont désignés comme l'un des types de métaux les plus durables et les plus résistants à la chaleur car ils contiennent du vanadium, du cobalt, du tungstène et du molybdène. Cette combinaison d'alliages les rend solides et applicables à diverses applications telles que les forets et autres outils, d'où le terme «acier à outils».
Ce sont les différents types d'acier qui sont les plus couramment utilisés pour la production de pièces et de composants décolletés en acier. Notez, cependant, que ce sont les catégorisations et les spécifications générales de l'acier et qu'elles ne sont pas limitées et restreintes à celles-ci.
Le meilleur acier pour le tournage
Figure 4 – Pièces tournées en acier inoxydable
Parmi tous les différents types d'acier, les experts et les fabricants considèrent l'acier inoxydable comme le type d'acier le meilleur et le plus usinable en raison de la gamme dont il dispose en termes de flexibilité, de polyvalence, d'adaptabilité, etc.
Ils ont également d'excellentes propriétés en termes de solidité et de résistance, et ils ont des propriétés de soudabilité et de formabilité supérieures qui sont importantes pour diverses applications.
Acier doux utilisé dans le tournage CNC
Figure 5 - Un composant tourné en acier doux
Oui, comme tous les autres types d'acier, acier doux peut être réglé. Cependant, un problème concernant le processus d’usinage de l’acier doux se pose. Ce problème concerne leur propriété de malléabilité : ils sont trop mous et ont une consistance gélatineuse ou « gommeuse », ce qui rend difficile le maintien de la forme, en particulier lors du tournage.
Néanmoins, avec les bonnes compétences, les bons outils et les bonnes procédures, l'acier doux peut facilement être tourné et usiné.
Des tolérances peuvent être obtenues avec des pièces tournées en acier
En tournage CNC, les pièces en acier usinées atteignent généralement les tolérances suivantes : ±0,001 à ± 5 pouces (24 microns à 139 micromètres). Cependant, la tolérance réelle possible dépend de divers facteurs tels que les capacités d’usinage de la machine CNC, la qualité des outils, les propriétés des matériaux, la géométrie de la pièce et les contraintes environnementales. L’ensemble de ces éléments définit les tolérances spécifiques pouvant être obtenues avec les outillages standard pour les composants en acier usinés.
Les finitions de surface peuvent être appliquées aux pièces tournées en acier
Il est indéniable que la finition de surface peut être appliquée aux pièces en acier tournées. Les opérations de tournage CNC permettent d'appliquer différents types de finitions afin de répondre aux besoins spécifiques. Le choix de la finition de surface dépend principalement du matériau utilisé, de la destination de la pièce et des considérations esthétiques.
- Finition lisse ou polie: Cette finition produit une surface très lisse et semblable à un miroir, idéale pour les exigences de faible friction, où une sorte d'aspect non extrêmement rugueux est nécessaire.
- Finition brossée: La finition brossée offre de fines lignes parallèles sur la surface en acier qui apportent un aspect et un toucher esthétiques.
- Finition microbillée: Le sablage aux billes est le processus consistant à projeter des particules abrasives sur les surfaces d'objets en acier et à créer une texture mate uniforme qui peut être utilisée pour réduire l'éblouissement, améliorant ainsi l'adhérence.
- Anodisation: Surtout utile pour l'aluminium, l'anodisation peut avoir de l'acier appliqué pour améliorer la résistance à la corrosion et offrir une variété d'options de couleurs.
- Placage: Les composants en acier peuvent être plaqués avec d'autres matériaux tels que le chrome, le nickel ou le zinc pour améliorer leur aspect et augmenter leur résistance.
- Peinture ou revêtement en poudre: Ces finitions apportent couleur et protection à la surface de l'acier et offrent des choix esthétiques complets.
- Électropolissage: Cette opération produit des surfaces plus lisses et plus brillantes qui se traduisent par une meilleure résistance à la corrosion, ainsi qu'un aspect plus attrayant.
Les défis du tournage CNC avec l'acier
L'usure des outils, la génération de chaleur, les vibrations et la variabilité des matériaux constituent quelques-uns des défis liés au tournage CNC de l'acier. La dureté de l'acier exige des changements d'outils fréquents, ainsi qu'un refroidissement efficace. La réduction des vibrations et du broutage nécessite une grande stabilité de la machine et le respect des critères de vitesse d'avance et de profondeur de passe. Il est également essentiel de bien connaître les nuances d'acier ; des stratégies de contrôle des copeaux sont nécessaires en raison de leur acuité. Certaines géométries peuvent nécessiter plusieurs points d'usinage, et la fixation des pièces est cruciale. De plus, le coût de l'acier de qualité, de l'outillage et de la maintenance peut impacter la rentabilité. Malgré ces difficultés, le tournage CNC de l'acier demeure une approche privilégiée pour la production de pièces de haute précision, très demandées par de nombreux secteurs industriels.
Conseils pour les pièces tournées CNC personnalisées
Lors de l'approvisionnement en pièces usinées CNC sur mesure, les fabricants doivent veiller à optimiser le processus au sein de leur entreprise. Il convient tout d'abord de définir clairement les exigences du projet, en précisant le type de matériau, les dimensions, les tolérances et l'état de surface. Ensuite, il faut choisir un fournisseur fiable capable de fournir des services d'usinage CNC de haute qualité et un niveau de précision rigoureux.
Obtenez trois devis de fabricants en utilisant un dessin plus détaillé ou un fichier CAO pour plus de précision. Comparez les devis en fonction du mode de tarification, des délais de livraison et des capacités de production. Choisissez les matériaux avec le fabricant en tenant compte d'autres critères tels que la résistance et la protection contre la corrosion.
Veuillez indiquer les tolérances et la finition souhaitées, et demander les procédures de contrôle qualité utilisées par ce fabricant. Abordez la question des délais de production et des modes d'expédition afin qu'ils correspondent à votre calendrier de projet. Tout au long du projet, une communication constante est essentielle, avec la possibilité de soumettre des prototypes ou des échantillons.
Indiquez à l'avance les prix, les modalités de paiement et les autres frais. Précisez le mode d'expédition et l'emballage adaptés à vos besoins pour garantir le transport sécurisé de vos pièces usinées sur mesure. À réception, vérifiez la conformité des pièces à vos spécifications. Ces étapes permettront d'organiser le processus et d'assurer le succès de la production de vos pièces usinées CNC.
Fabricant de pièces en acier tournées de confiance
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Conclusion
Pour obtenir des pièces en acier tournées, la connaissance des procédés d'usinage, des types d'acier disponibles, des tolérances et des états de surface est primordiale. HDC Manufacturing, forte de plus de dix ans d'expérience, propose des partenariats fiables grâce à sa production de composants variés, tels que des pièces en acier inoxydable tournées, des pièces moulées et des maillons en acier. Son expertise couvre des domaines comme la découpe laser, l'usinage 5 axes, le forgeage d'aluminium et la fabrication de pièces automobiles et motos par commande numérique. Pour vos usinages sur mesure, contactez HDC Manufacturing.
