Fabrication d'arbres sur mesure : Types et matériaux
Un arbre est un composant très utile qui contribue à la transmission de la puissance dans de multiples applications. La fabrication des arbres est un processus qui fait appel à différentes techniques.
La fabrication d'arbres sur mesure est l'une des exigences les plus importantes de l'industrie de l'usinage. Si vous souhaitez en savoir plus, lisez le guide ci-dessous.
Qu'est-ce que la fabrication d'arbres sur mesure ?
Un arbre est un composant rond et cylindrique utilisé pour transférer la puissance entre différents composants d'une machine. Le processus de fabrication des arbres fait appel à différents matériaux et procédés en fonction des exigences de l'application.
Le processus de fabrication d'arbres sur mesure consiste à fabriquer des arbres en fonction d'exigences spécifiques. Les dimensions spécifiées, le type de matériau et la disposition de l'arbre sont personnalisés.
Comment traiter les arbres usinés sur mesure ?
Le processus de fabrication d'arbres sur mesure comporte différentes étapes, et chacune d'entre elles joue un rôle essentiel. Ces étapes sont les suivantes :
- La première étape consiste à créer la conception de l'arbre personnalisé dans le logiciel. Il s'agit de créer les dimensions, le matériau et d'autres spécifications dans le logiciel de CAO.
- Le logiciel de CAO convertit ensuite le fichier en code G, qui est compréhensible par les machines. La machine CNC est alors réglée en utilisant l'outil adéquat en fonction du type d'arbre.
- L'usinage CNC est le procédé le plus adapté à la fabrication d'arbres sur mesure, car il offre une grande précision et un bon contrôle du processus.
- Une fois le processus de fabrication de l'arbre terminé, il est soumis à un post-traitement afin d'ajouter une finition à la surface et de le rendre plus durable et fonctionnel.
Types d'arbres usinés et leurs utilisations
Il existe différents types d'arbres usinés, et chaque type a ses propres paramètres d'utilisation et de performance. Voici quelques-uns des types d'arbres usinés :
Arbres creux
Les arbres creux sont ceux qui ont un trou au centre pour que le fil, le fluide ou tout autre composant puisse passer facilement. Ces arbres sont légers et sont utilisés dans les avions et les véhicules de course en raison de leur faible poids.
Arbres filetés
Les arbres filetés sont ceux qui comportent des filets à l'intérieur ou à l'extérieur. Ces filets permettent de créer une connexion dans de nombreuses applications à des fins d'attachement et de détachement.
Ils sont largement utilisés dans les applications de plomberie et d'électricité, qui consistent en des vis à tête, des broches filetées et d'autres mécanismes de fixation.
Arbres clavetés
L'arbre claveté comporte une rainure de clavette qui permet de fixer des pièces telles que des engrenages, des pignons et des poulies. Ces arbres protègent les autres composants contre le glissement et créent des connexions pour les applications à couple élevé, telles que les pompes et les moteurs.
Arbres cannelés
Les arbres cannelés ont des cannelures ou des rainures longitudinales qui sont coupées sur leur longueur afin qu'elles puissent s'insérer dans des cannelures identiques.
Il permet de créer une connexion très solide et offre une transmission de puissance sans faille. Ils peuvent être utilisés dans les accouplements d'engrenages et les transmissions automobiles.
Arbres coniques
Les arbres coniques sont ceux qui présentent une réduction de leur diamètre suivie d'une augmentation progressive de leur longueur. Ces arbres sont utilisés dans des applications qui exigent que les pièces soient montées de manière très sûre, comme dans les poulies, les moyeux de roue et les engrenages.
Arbre étagé
Les arbres à paliers sont utilisés dans les trains d'entraînement, principalement parce qu'ils peuvent accueillir des cames et de grands engrenages pour la transmission de la puissance. Ils sont équipés de roulements aux extrémités et sont capables de supporter des poussées axiales, des charges de flexion et des charges de torsion.
Méthodes utilisées pour la fabrication d'arbres de précision
Le processus de fabrication des arbres de précision fait appel à différentes techniques, qui sont les suivantes :
Fraisage CNC
Le fraisage CNC est une méthode dans laquelle les fraises rotatives découpent l'ébauche et créent des caractéristiques telles que des rainures de clavette, des méplats et des cannelures. Ils peuvent couper les arbres qui sont dans une position uniforme dans la forme requise, car ils disposent d'outils de rotation multipoints.
Tournage CNC
Le tournage CNC permet de fabriquer des composants cylindriques et des arbres de précision de forme cylindrique peuvent également être coupés facilement. Il permet de produire des arbres avec les diamètres requis et convient à la production en grande quantité.
Meulage CNC
La rectification CNC est un processus d'usinage qui utilise une meule abrasive qui tourne et lisse la surface de l'arbre. Elle permet d'atteindre la tolérance et les dimensions requises pour les arbres.
Perçage CNC
Le perçage CNC est un processus qui consiste à percer des trous et des canaux dans les arbres. Ces trous peuvent permettre de fixer des composants en alliage dans l'arbre. Il permet de créer des rainures de différentes profondeurs et de différents diamètres dans l'arbre.
Usinage par électroérosion
L'électroérosion est une méthode d'adaptation pour les arbres de précision ; elle vaporise la pièce à usiner à l'aide de l'électricité et découpe de petites caractéristiques. C'est une méthode efficace pour créer des détails fins dans les arbres usinés.
Matériaux appropriés pour la fabrication d'arbres sur mesure
Les matériaux utilisés pour la fabrication des arbres sont très variés :
Aluminium
Aluminium est un type de matériau résistant à la corrosion et léger. Il est très facile à usiner et convient à différentes applications où le poids est un facteur important.
Acier inoxydable
L'acier inoxydable convient parfaitement à la fabrication d'arbres de précision ; la principale raison d'opter pour l'acier inoxydable pour les arbres est sa résistance à la corrosion. C'est pourquoi les applications marines et les usines de traitement chimique utilisent des arbres en acier inoxydable.
Titane
Titane est choisi pour les arbres en raison de son excellente résistance à la corrosion et de son bon rapport résistance/poids. Il est utilisé pour les applications aérospatiales.
Acier au carbone
L'acier au carbone présente une usinabilité et une résistance à la traction élevées. Il peut donc résister à la chaleur et est utilisé dans les moteurs et les pompes en raison de ses propriétés.
Acier allié
Acier allié 4340 et 4140 sont principalement utilisés pour les arbres de précision, qui sont utilisés dans les industries lourdes. L'acier allié offre une ténacité et une résistance élevées, ce qui le rend adapté aux applications industrielles.
Alliages de nickel
Les alliages de nickel conviennent à la fabrication d'arbres qui sont nécessaires dans les applications liées aux turbines et où les températures sont élevées. Ils sont connus pour leur résistance aux températures élevées et à la corrosion.
Options de finition de surface pour les arbres usinés sur mesure
Les arbres usinés sur mesure offrent différentes options de finition de surface, dont certaines sont présentées ci-dessous.
Anodisation
Anodisation est un choix de finition de surface qui est idéalement opté pour les arbres à base d'aluminium. Il crée une couche sur le manche, qui assure la résistance à la corrosion et améliore même l'aspect grâce aux différentes couleurs et textures proposées.
Passivation
Les arbres sur mesure sont également améliorés en termes de surface grâce à la passivation. Cette technique est surtout utilisée pour les arbres fabriqués en acier inoxydable.
Le processus de passivation consiste à nettoyer la surface de l'arbre à l'aide d'une solution acide. Il élimine les composants ferreux libres et crée une couche d'oxyde.
Sablage de perles
Le microbillage est un procédé dans lequel de fines particules de verre ou des billes d'acier sont projetées vers les arbres à l'aide d'une forte pression. Il permet d'éliminer les impuretés de la surface et d'obtenir une finition propre.
Placage électrolytique
Placage électrolytique est un traitement de surface qui améliore la surface des arbres en déposant une couche de nickel, d'or ou de zinc sur l'arbre. Il améliore la résistance de l'arbre à la corrosion et à l'usure.
Polissage
Polissage est une méthode de finition de surface qui protège les arbres de l'oxydation. Elle permet également d'éliminer les rayures et les marques de l'arbre usiné.
Chromage
Chromage est une fine couche de chrome déposée sur l'arbre de la machine. Elle contribue à améliorer l'étanchéité de l'arbre et lui confère de la dureté.
Conseils pour la fabrication d'arbres sur mesure
Les conseils ci-dessous peuvent améliorer le processus de fabrication d'arbres sur mesure et vous permettre d'obtenir des arbres usinés de haute qualité.
- Tenez compte du couple et de la charge que l'arbre devra supporter et déterminez en conséquence le matériau et le diamètre fiables.
- Analyser la résistance et la durabilité du matériau lors de son choix pour un arbre usiné en fonction de l'environnement dans lequel il sera utilisé.
- Le besoin de l'application détermine la longueur et le diamètre de l'arbre et choisit également une forme de section transversale qui peut supporter la charge.
- L'option de finition de la surface doit être choisie en fonction de la durabilité de l'arbre et de sa résistance à la corrosion.
Capacités de fabrication d'arbres de DEK
En tant qu'entreprise expérimentée dans l'industrie de l'usinage, nous, à DEK connaissent l'importance d'une fabrication précise et exacte d'arbres sur mesure.
Nous utilisons diverses méthodes d'usinage CNC et fabriquons un arbre sur mesure pour vos applications, en garantissant un excellent état de surface.
Conclusion
Les arbres sur mesure sont fabriqués en tenant compte des besoins de l'application. Le processus de fabrication d'arbres sur mesure prend en compte les dimensions, les matériaux et le type d'arbre nécessaire.
En parcourant le guide ci-dessus, vous devez avoir compris tout ce qui concerne la fabrication d'arbres sur mesure en détail.
FAQ
Quelle est la tolérance standard pour les arbres usinés de précision ?
La tolérance standard des arbres usinés varie de +/- 0,01 mm à +/- 0,05 m en termes de diamètres et de +/- 0,1 mm à +/- 0,2 mm.
À quoi sert un arbre usiné ?
Les arbres usinés sont utilisés pour la transmission de puissance entre les composants des moteurs et des machines.
Quelle est la technique d'usinage idéale pour la fabrication d'un arbre ?
Le tournage CNC est la méthode de traitement idéale pour la fabrication d'arbres.
