Réalisation d'un prototype en métal : Guide pratique
Le processus de fabrication de composants dans différentes industries ne démarre pas immédiatement. Il faut d'abord fabriquer les prototypes.
Les prototypes sont un élément essentiel de la phase de développement lorsqu'il s'agit de fabriquer des prototypes métalliques. Certains des aspects à prendre en compte sont présentés dans le guide ci-dessous. Poursuivons donc notre lecture.
Qu'est-ce qu'un prototype métallique ?
Le prototypage métallique consiste à créer une esquisse du produit métallique, avant de lancer la production. Les concepteurs testent ces modèles et, le cas échéant, les mettent à jour.
Le prototypage métallique est un processus crucial dans la plupart des industries et offre de nombreux avantages.
Quand choisir le métal pour le prototypage ?
Les prototypes métalliques sont créés pour vérifier leur fonctionnalité et leurs performances. Il est important de les aligner sur le processus de production.
Le prototypage métallique favorise la rentabilité et un développement harmonieux, ce qui permet de transformer les prototypes métalliques en pièces réelles.
Normalement, les plastiques sont choisis pour le prototypage, mais il est difficile de transformer les plastiques en métaux, et il est donc plus facile de convertir les modèles en métal en pièces métalliques.
Avantages des prototypes métalliques
Les prototypes métalliques présentent de nombreux avantages, dont voici quelques-uns :
- Les prototypes en métal sont très résistants. Les métaux comme l'acier inoxydable ont une dureté élevée, ce qui garantit une haute limite d'élasticité. Ces prototypes sont durables et peuvent résister à de multiples conditions.
- Les métaux ont un point de fusion élevé et ne se dégradent pas au fil du temps.
- Le métal est moins cher que le plastique lorsqu'il est utilisé dans différentes applications.
- Les pièces métalliques sont esthétiques et compatibles avec les méthodes de finition.
- Les prototypes métalliques sont polyvalents ; ils peuvent être soumis à un large éventail de processus et sont donc compatibles avec de multiples applications.
Métaux courants utilisés dans le prototypage rapide
Prototypage rapide utilise deux des métaux les plus courants, à savoir l'aluminium et l'acier. D'autres métaux comme le cuivre, le chrome, le magnésium et le cuivre sont également utilisés.
Le titane est un métal qui offre une résistance et une densité élevées, ainsi qu'un point de fusion élevé. L'aluminium est également léger et offre une grande facilité d'usinage. Il présente en outre de nombreux avantages, notamment l'évolutivité, la résistance à la corrosion et une conductivité électrique et thermique élevée.
Les alliages de magnésium sont également utilisés pour la production de prototypes métalliquesIls peuvent être utilisés dans des applications nécessitant une faible densité de poids et une conductivité thermique élevée.
Étapes de la fabrication de prototypes métalliques
Les étapes de la fabrication de prototypes métalliques sont les suivantes :
- La première étape est celle de la conception ; une esquisse du modèle est créée soit sur papier, soit dans le logiciel. Le logiciel de CAO est utilisé pour créer la visualisation des prototypes.
- Sélectionnez les métaux pour lesquels vous souhaitez faire fabriquer les prototypes. Vous devez choisir en fonction de l'application et des propriétés dont vous avez besoin.
- Choisissez le processus de fabrication en fonction du délai, du coût et de la méthode de laminage.
- Fabriquer le prototype selon le processus de fabrication sélectionné.
- Maintenant, testez et évaluez s'il répond aux spécifications requises et mettez-le à jour en conséquence.
Comment réaliser un prototype en métal ?
Il existe différents procédés de fabrication pour réaliser des prototypes métalliques, dont certains sont décrits ci-dessous :
Usinage CNC
Usinage CNC utilise le procédé des machines CNC pour la fabrication de prototypes métalliques.
Les machines CNC utilisent un processus soustractif de fabrication, en enlevant le métal, puis en obtenant les formes requises pour le composant. L'usinage CNC est compatible avec des métaux tels que l'aluminium, le zinc, l'acier et le magnésium.
Impression 3D
Impression 3D est une méthode efficace pour fabriquer des prototypes en métal. L'impression 3D est un processus additif qui consiste à fabriquer des composants couche par couche.
Elle utilise différentes technologies telles que le DMLS et le SLM. À l'aide de faisceaux laser, ils peuvent créer des couches de pièces en utilisant différentes poudres métalliques. La conception assistée par ordinateur (CAO) permet d'obtenir les conceptions requises et de réaliser des formes complexes et des caractéristiques détaillées.
Fabrication de tôles
Prototypage de tôles est utilisée pour la fabrication de pièces selon différents procédés. Le processus consiste à découper, déformer et assembler les pièces de tôle.
Le processus utilise des plaques de tôle sur un plateau pour découper les formes et obtenir les pièces requises.
Le processus de fabrication de tôles implique la découpe au laser, le poinçonnage, le pliage et le soudage. Il permet de créer des prototypes composés de supports, de boîtiers et d'autres pièces.
Fonte des métaux
Le processus de moulage des métaux consiste à verser du métal en fusion dans les moules, qui comportent des cavités, et à créer les formes requises. Une fois le métal liquide solidifié, le prototype souhaité est obtenu. Il s'agit d'une méthode efficace pour produire des composants de différentes formes.
Extrusion d'aluminium
Extrusion d'aluminium permet de créer des propriétés avec les matrices, qui peuvent produire des pièces de forme plus longue. Ces pièces sont coupées à la longueur voulue après avoir été extrudées.
L'extrusion d'aluminium est surtout utilisée pour la production de grands volumes, mais aussi pour la création de prototypes métalliques. Des pièces telles que des supports, des joints et des barres métalliques sont également fabriquées.
Considérations relatives à la réalisation de prototypes en métal
Lors de la fabrication de métal prototypesLes considérations suivantes sont à prendre en compte :
Qualité
La qualité du prototype métallique est comparée à celle de la production finale, et il est donc important de s'assurer que la qualité du prototype est à la hauteur. Il offre une durabilité et garantit la finition de surface souhaitée.
Objectif
L'objectif des prototypes métalliques est basé sur les étapes de développement du produit ; chaque étape a des exigences fonctionnelles spécifiques et des caractéristiques souhaitées. Il détermine la qualité du prototype et a également un impact sur sa fonction.
Complexité des pièces
Les caractéristiques du prototype et la complexité de sa conception ont une incidence sur le choix du processus. Chaque procédé offre un type de complexité différent. Impression 3D offre un processus approprié pour les composants complexes et l'usinage CNC pour les pièces à tolérance serrée.
Quantité
Les pièces prototypes dont vous avez besoin doivent également être prises en compte lors du choix de la méthode de fabrication. Certains procédés sont conçus pour des volumes moindres, d'autres pour des volumes importants.
Coût/budget
Lorsque vous choisissez le processus de prototypage de pièces métalliques, veillez à prendre en compte le temps et l'argent consacrés à la fabrication. Choisissez le processus de prototypage de pièces métalliques en fonction du budget dont vous disposez.
Applications du prototype métallique
Les prototypes métalliques ont diverses applications, dont voici quelques-unes :
Tests fonctionnels : Les prototypes métalliques permettent de tester la durabilité et les propriétés mécaniques des pièces en les soumettant à des applications réelles.
Essais structurels : Les prototypes métalliques sont également évalués en les soumettant à des charges lourdes afin de vérifier leur capacité de charge.
Outillage : Des prototypes d'outils et de moules sont également fabriqués pour les tester.
Conclusion
Il est très important de comprendre tout ce qui concerne le prototypage métallique afin de pouvoir obtenir les composants requis sans défaut lors de la production finale.
Nous, à DEK vous offre la possibilité de créer des prototypes métalliques aux formes et caractéristiques complexes à un prix abordable. Prenez donc contact avec nous pour mettre la main sur ces prototypes.
FAQ
Quelles sont les méthodes de fabrication des prototypes métalliques ?
Les différentes méthodes de fabrication de prototypes métalliques sont l'usinage CNC, l'impression 3D, la fabrication de tôles et l'extrusion d'aluminium.
Quel est l'objectif du prototypage métallique ?
L'objectif du prototypage métallique est de créer des modèles des composants qui seront utilisés dans différentes applications. L'essai de ces prototypes permet d'apporter des améliorations.
Quels sont les matériaux adaptés au prototypage métallique ?
Les métaux adaptés au prototypage de pièces métalliques sont l'aluminium, le titane, le cuivre et l'acier inoxydable.
