FAQ sur l’ajustement, la forme et la fonction

La conception des pièces est essentielle à la réussite de tout composant. Elle est indispensable au bon déroulement global d'un projet, notamment en matière de délais et de livrables. La demande d'un fournisseur visant à réaliser une revue de conception pour la fabrication peut sembler constituer un obstacle potentiel, mais une revue de conception initiale au début du projet peut réduire les coûts liés à l'ajustement, à la forme et à la fonction de la pièce, grâce aux recommandations d'experts en conception pour le moulage à cire perdue. Vous trouverez ci-dessous certaines questions fréquemment posées sur le moulage à cire perdue et sur la manière dont notre équipe d'ingénieurs hautement qualifiés peut améliorer la conception des pièces.

Ma pièce est-elle trop lourde pour le moulage à cire perdue ?

Comme tout autre procédé de fabrication, le moulage à cire perdue comporte des limites. À plusieurs étapes du procédé de moulage à cire perdue, les moules doivent respecter certaines exigences de poids. Les moules eux-mêmes sont soumis à des restrictions de poids selon le type d'alliage coulé, avec un maximum de 100 à 120 livres conformément à la norme de poids du secteur. À d'autres étapes, les moules sont manipulés manuellement ou automatiquement par les systèmes d'automatisation et de robotique de pointe de Signicast, ce qui exige le respect de strictes limites de poids et de sécurité.

La surface entraîne-t-elle des limitations ?

La surface présente des limitations dans trois domaines : les cellules de trempage utilisées pour la fabrication de la coque céramique, le décirage, où la pression de vapeur est utilisée pour retirer la cire de la coque, puis les fours de calcination.

Trempage

Plus la surface de la pièce est importante, plus la barbotine visqueuse adhère, ce qui augmente le poids du jet de coulée et entraîne des limitations de poids pour le robot.

Décirage

Une fois le moule entièrement injecté et trempé, il comprend le poids de la cire et le poids supplémentaire de la coque céramique. À ce stade, des limites de poids sont imposées pour la sécurité du personnel afin de transporter les moules en toute sécurité dans l'usine.

Four de calcination

Les moules sont chauffés à 1800℉ et, une fois cette température atteinte, il est essentiel de veiller à ce qu'ils puissent toujours être manipulés en toute sécurité. 

Comment tirer pleinement parti du moulage à cire perdue ?

Comme indiqué précédemment, presque toute conception rencontrera probablement une limitation liée à la géométrie, au poids de coulée ou au poids de la coque lors de la phase initiale de conception du moule.

Toutefois, lors d'une réunion de conception pour la fabrication (DFM), l'équipe d'ingénierie de Signicast collabore afin de résoudre les limitations potentielles et d'accroître la valeur de la pièce dès le départ. La pièce « loue » effectivement de l'espace sur un moule ; ainsi, toute modification ou caractéristique ajoutée à la conception est essentiellement gratuite tant que l'encombrement du moule reste inchangé.

Par exemple, des trous ou des bossages peuvent être ajoutés à la conception sans augmenter l'encombrement global de la pièce. Le nombre de pièces sur le moule, ainsi que le prix unitaire, restent les mêmes. De légères incidences sur le prix peuvent être ajoutées au coût de l'outillage.

Dans le cadre d'un projet récent, l'équipe d'ingénierie de Signicast a réduit le prix unitaire d'un client de $23 à $18, soit une réduction de coût de près de 30%. Cette baisse de prix n'était pas due au coût de l'alliage, mais à une modification de conception permettant d'obtenir davantage de pièces par moule. La session DFM initiale avec le client a également permis de tirer pleinement parti du moulage à cire perdue en ajoutant gratuitement des inscriptions, des codes de lot, des références de pièces et des logos sur les pièces.

Quand dois-je envisager le choix de l'alliage et du traitement thermique ?

Le choix de l'alliage et le traitement thermique sont souvent examinés tôt dans le processus de conception, puis ne sont pas réévalués par la suite.

Certains clients utilisent des outils de coupe et de meulage. La conception d'une lame de couteau, initialement usinée dans de l'acier 420 massif, a été soumise à examen. Après discussion sur la fonction de la pièce et réalisation d'une réunion DFM, le métallurgiste interne a recommandé l'acier à outils D2. Il en a résulté une augmentation d'un facteur sept de la résistance à l'usure, prolongeant considérablement la durée de vie de la pièce.

La prise en compte du traitement thermique est également essentielle. Pour les pièces nécessitant un usinage important, un traitement thermique et une homogénéisation du matériau avant l'usinage sont recommandés afin de minimiser les zones dures et les ruptures d'outils. Toutefois, si un usinage important n'est pas nécessaire, le traitement thermique peut être entièrement supprimé.

Comment éliminer l'usinage et réduire les coûts ?

En concevant simplement une pièce moulée à cire perdue avec certaines caractéristiques, l'usinage peut être évité, ce qui élimine un coût important associé à la pièce.

L'équipe d'ingénierie rencontre fréquemment des plans comportant des spécifications de finition de surface. Cela engendre souvent des coûts inutiles. De nombreuses caractéristiques usinées sur la pièce moulée concernent la dimension, la position ou la planéité. Une spécification de finition de surface n'est nécessaire que pour une surface d'étanchéité, une gorge de joint torique ou un ajustement serré. Le processus DFM peut souvent permettre d'éliminer une ou deux passes d'usinage, voire de réduire le temps de cycle global d'usinage.

Combien de temps dure une réunion DFM ?

La durée de la réunion varie généralement de 15 minutes à une heure, selon la complexité de la pièce et les possibilités d'amélioration identifiées par l'équipe d'ingénierie. Dans ce délai, l'équipe peut réaliser une réunion DFM complète et conclure par des mesures concrètes visant à améliorer le devis ou la demande de devis.