Les concepteurs doivent tirer parti des tendances de l'industrie du moulage sous pression

Quand il s'agit de fabriquer des biens ou des produits, une variété de processus sont utilisés pour créer des articles. L'une des plus courantes - et sans doute la plus utile - est le moulage sous pression.

Le moulage sous pression, si vous ne le savez pas déjà, est un processus réalisé en versant des matériaux fondus - généralement du métal - dans une matrice ou un moulage réutilisable. Il est avantageux car il permet aux fabricants de créer des pièces ou des composants texturés précisément dimensionnés, définis et lisses. Le terme « moulage sous pression » désigne en fait la pièce finie, qui est disponible après refroidissement.

Le marché du moulage sous pression devrait atteindre 80 milliards de dollars d'ici 2022, selon Mordor Intelligence, il s'agit donc sans aucun doute d'une industrie incroyablement lucrative et influente.

Bien que le processus de moulage sous pression lui-même soit extrêmement important pour créer un moule réussi, tout commence par la conception réelle du moule et de l'élément ou du composant associé. La meilleure pratique consistant à prendre en compte le processus de fabrication lors de la phase de conception s'appelle DFM ou Design for Manufacturing.

Les pièces ou composants conçus sans les directives DFM et le processus de moulage sous pression à l'esprit peuvent sortir de mauvaise qualité, faire grimper les dépenses et créer des problèmes similaires, comme indiqué dans un article sur la conception de machines. C'est pourquoi, si vous êtes un designer, il est avantageux pour vous et vos partenaires de rester à jour avec les tendances de l'industrie. Plus important encore, vous devez vous assurer que vous tenez compte du processus de fabrication lorsque vous concevez un composant.

Tendances de l'industrie du moulage sous pression affectant les concepteurs

Voici quelques-unes des tendances croissantes ou existantes dans l'industrie du moulage sous pression que vous voudrez connaître pour l'année à venir :

1. Propriété du dé

Aux États-Unis, le client d'une commission de moules ou de matrices est généralement propriétaire de la matrice, qu'il peut ensuite utiliser pour produire et livrer les produits connexes. Cependant, cela ne signifie pas nécessairement que le "propriétaire" a le dé en sa possession. Souvent, le dé restera avec le « meurteur sous pression » ou la partie chargée de créer les composants nécessaires.

La possession de la matrice ou du moule est importante car avec le temps, une matrice se détériorera par son utilisation naturelle. Il doit être entretenu, réparé ou remplacé entièrement. C'est le travail d'un concepteur de créer une matrice durable, précise et fiable dès le départ, mais il leur incombe également de créer quelque chose qui vaut la peine d'être reproduit. Par conséquent, la conception même du dé est tout aussi importante que le dé lui-même.

Les concepteurs peuvent profiter de la conception ou du concept d'un moule à injection, d'une matrice ou d'un article similaire. Il est important que vous vous teniez au courant des tendances de l'industrie pour être sûr de comprendre quand il est temps d'exercer la propriété ou les droits sur un dé.

2. Éviter les défauts

L'épaisseur de paroi, les dimensions, le matériau et même la forme d'un moule ou d'une matrice peuvent avoir un impact significatif sur la qualité du produit fini. En fait, ne pas prêter attention à ces éléments lors de la conception peut entraîner des défauts assez graves pour les produits finaux.

Il est aussi important pour les concepteurs de respecter les normes et les meilleures pratiques de l'industrie que pour ceux qui remplissent la matrice et créent les composants associés. Selon Leonard Cordaro, président de Premier Die Casting et lauréat du prix Herman H. Doehler 2015, « les récentes améliorations apportées aux machines de moulage sous pression permettent au concepteur de réduire l'épaisseur des parois et d'améliorer la porosité interne des pièces nécessitant un test de pression ou d'étanchéité. » Les concepteurs doivent également prendre en compte les accessoires spéciaux pour les machines. Cordaro poursuit :"Une autre grande amélioration dans le moulage sous pression est l'utilisation de contrôles de température de matrice… [qui] maintiennent la matrice à une température constante."

Étant donné que la température joue un rôle crucial dans le moulage sous pression, les concepteurs doivent même tenir compte du schéma d'écoulement du métal ou du matériau, ainsi que du temps de remplissage de toutes les matrices et moules. Un matériau à séchage rapide - même du métal - va changer la façon dont le produit fini se révèle. Ainsi, la conception réelle doit tenir compte des matériaux à séchage rapide ou à prise rapide.

3. Nouvelles technologies

Comme pour les dimensions et les propriétés de moulage, il est également crucial que les concepteurs prennent en compte les technologies et les systèmes qui seront utilisés pour faciliter l'impression ou le moulage. Les machines robotisées et autonomes, en particulier dans le moulage sous pression à base d'aluminium, sont incroyablement populaires. La manière dont ces systèmes fonctionnent a un impact direct sur le produit fini et peut être encore optimisée au cours de la phase de conception.

La mise en place et la conception d'un modèle pratique et utilisable par ces systèmes est une étape importante du processus de conceptualisation. La matrice que vous créez peut-elle être surveillée, atteinte et ajustée par les machines en question ? Est-il trop grand ou les dimensions extérieures sont-elles hors de portée des machines ? La conception globale peut-elle être nettoyée ou grattée facilement ? Les robots effectuent généralement le nettoyage et le sablage après un remplissage.

La coulée sous pression assistée par le vide est une autre tendance croissante dans l'industrie, utilisée pour créer des moulages très précis et fiables. Pendant le remplissage d'une matrice, elle est resserrée à l'aide d'un vide à la fois pour le manchon de tir et la cavité du moule. Ce processus crée une zone de remplissage fidèle pour les matériaux utilisés. Mais la façon dont cela fonctionne signifie que le moule ou la matrice en question va changer un peu de forme et de dimension après avoir été tendu. Cela laisse la conception et la mise en page d'un tel dé aux créateurs réels qui doivent maintenant prendre en compte la forme finale du dé avec l'état initial.

Dans l'ensemble, les concepteurs veulent rester au fait des tendances actuelles pour s'assurer qu'ils peuvent créer et entretenir leurs matrices et moules pour répondre aux spécifications nouvelles et mises à jour.

4. Applications croissantes

Lorsque le moulage sous pression est apparu pour la première fois, seule une petite poignée de matériaux était utilisée. Aujourd'hui, ce n'est plus le cas. En fait, c'est exactement le contraire. Selon CWM Casting, de nombreux nouveaux matériaux de moulage et outils de remplissage sont utilisés et introduits comme jamais auparavant. Certains des éléments les plus courants (et les plus récents) incluent le zinc, l'aluminium et le magnésium.

De nombreuses applications et scénarios d'utilisation croissants pour les matrices et les moules seront également utilisés pour créer des composants à l'aide de matériaux inexplorés. En tant que concepteur, vous voudrez comprendre quels matériaux sont en cours de développement, en quoi ils diffèrent en termes de temps de remplissage et de motifs, et ce que cela signifie pour le produit final. Un matériau particulier est-il fragile quelques minutes seulement après avoir été rempli et créé, par exemple ? Vous voudrez que votre moule soit rigide et protecteur dans ce cas.

5. Réduction des coûts

Comme c'est toujours le cas avec les impressions et les refontes répétées, la prise en compte du processus de fabrication lors de l'élaboration d'un concept, d'une mise en page ou d'un nouveau design peut réduire le nombre de fois où vous devrez redémarrer. Vous n'aurez pas à reconcevoir un moule ou une matrice pour corriger les défauts qui sont apparus, et vous n'aurez pas à recommencer parce qu'une conception n'a tout simplement pas fonctionné.

Le processus DFM nécessite une collaboration et une communication régulières avec les partenaires tout au long de la chaîne, y compris la partie moule, le client, etc. Vous devez comprendre toutes les exigences du dé que vous créez afin de produire quelque chose de viable. Les coûts resteront inférieurs et plus gérables si vous faites tout cela avant de proposer un dé. De plus, cela vous fera gagner beaucoup de temps à long terme, ce que vous apprécierez certainement.

Industrie du moulage sous pression :à toute vitesse

Vous voulez être à l'avant-garde lorsque vous le pouvez, cela signifie rester compétitif et désirable. Maintenant que vous comprenez les tendances à venir, vous pouvez mieux vous positionner pour être un leader compétent dans l'industrie, en particulier lorsqu'il s'agit de créer des matrices et des moules fiables, efficaces et en demande.