Moulage métallique rapide : Avantages clés et applications industrielles

Le moulage sous pression et la fonte à la cire perdue ne sont généralement pas considérés comme des procédés de prototypage rapide. Ils requièrent des équipements coûteux et un haut niveau d'expertise, et conviennent généralement à de grandes quantités de pièces métalliques. À bien des égards, c'est l'équivalent métallique du moulage par injection, un autre procédé favorisé pour la production de masse plutôt que pour les petites séries ou le prototypage.

Cela dit, 3ERP n'est pas votre entreprise de prototypage rapide typique. Au fil des ans, nous avons remarqué une demande de nos clients pour du moulage sous pression à faible volume, alors nous avons établi des partenariats avec quelques fonderies pour offrir des services de moulage professionnels — même à très faible volume. La réponse a été extrêmement positive.

La transformation du moulage sous pression en procédé de prototypage rapide métallique change la donne pour les concepteurs de produits, qui peuvent maintenant commander des pièces moulées en métal aussi facilement que des pièces usinées. Cet article discute des principaux avantages et applications possibles du moulage métallique rapide, la seule solution de prototypage rapide pour le moulage métallique.

Pourquoi choisir le moulage métallique rapide ?

En faisant un prototype avec le moulage métallique rapide, un concepteur bénéficie de deux ensembles uniques d'avantages.

Le premier concerne le procédé de moulage métallique lui-même. Par exemple, le moulage sous pression utilise une cavité de moule pour créer des pièces à partir de métal fondu. C'est généralement un processus très cher car du matériel spécialisé est requis. Cependant, ses avantages sont significatifs.

Un avantage du moulage sous pression est son économie d'échelle. Contrairement à l'usinage CNC, le moulage sous pression est le plus rentable pour commander de gros volumes. C'est parce qu'une cavité de moule peut être utilisée maintes fois pour créer de nombreuses unités d'une pièce, le coût par unité diminuant progressivement à mesure que la commande augmente. C'est une caractéristique qu'il partage avec le moulage par injection, qui a aussi des coûts de démarrage élevés mais un coût unitaire subséquent faible.

Un autre avantage est sa capacité à fabriquer de très grandes pièces métalliques comme des blocs moteurs automobiles, châssis de caméras et boîtiers de projecteurs qui seraient difficiles à usiner depuis un bloc métallique. Le procédé produit aussi une excellente finition de surface, une précision dimensionnelle et une résistance à la traction élevées.

Avantages du moulage sous pression :

• Économique à grande échelle
• Grandes pièces
• Bonne finition de surface
• Haute précision dimensionnelle
• Haute résistance à la traction

Le second ensemble d'avantages concerne l'aspect prototypage rapide du moulage métallique rapide. Les clients utilisant nos services ne récoltent pas seulement les fruits du moulage sous pression, mais peuvent aussi obtenir leurs pièces à une vitesse, volume et prix habituellement associés aux procédés de prototypage à bas coût.

Un avantage majeur est qu'il donne aux concepteurs un prototype de stade final quasi identique à la pièce finie. Comme le moulage sous pression est un procédé professionnel pour pièces d'utilisation finale, le moulage métallique rapide est l'un des services de prototypage les plus représentatifs pour de telles pièces. C'est la commodité du prototypage couplée à la qualité d'utilisation finale.

De même, le moulage métallique rapide donne aux ingénieurs la capacité de tester mécaniquement des prototypes de produits bientôt moulés de manière plus précise. Un prototype de bloc moteur moulé rapidement, par exemple, peut être mis à l'épreuve en usine, donnant une image précise de la performance de la pièce finale moulée.

Combiner moulage sous pression et prototypage rapide permet aussi aux entreprises de bénéficier d'autres aspects du prototypage rapide : rapidité, commodité. Et avec 3ERP, vos prototypes en métal moulu peuvent être finis expertement avec nos centres d'usinage CNC, ajoutant détails, gravures ou autres caractéristiques.

Avantages du moulage métallique rapide :

• Disponible en petites quantités (50+)
• Délai rapide
• Procédé professionnel
• Prototypes représentatifs
• Combinable avec CNC ou finitions de surface

Ultra-faibles quantités avec la fonte à la cire perdue

C'est un casse-tête pour les concepteurs quand une ou quelques pièces moulées sont requises pour vérifier un design — surtout pour tester ses propriétés mécaniques.

Une solution possible est l'impression 3D. Comme le DMLS et le SLM deviennent de plus en plus populaires, l'impression 3D de pièces métalliques n'est plus très chère. De plus, plus de matériaux deviennent disponibles : aluminium, acier, inox, titane, etc. Le problème, cependant, est que les propriétés mécaniques d'un prototype imprimé en 3D ne correspondront jamais à 100 % à la pièce finie en raison des procédés de fabrication différents. C'est pourquoi les ingénieurs veulent désespérément faire de vraies pièces moulées pour les tests mécaniques.

Aucune des grandes fonderies n'accepte de faire des pièces moulées à l'unité, étant configurées pour la production de masse. Il n'est pas commode ni rentable pour elles de créer des modèles en cire à faible volume. Mais c'est là qu'intervient 3ERP. Nous pouvons préparer les modèles en cire par impression 3D, et quand nous les livrons aux fonderies, cela devient un travail facile pour elles.

Pour faire 20 à 50 pièces moulées, c'est différent. Il est coûteux d'imprimer plus de 20 modèles en cire, et pas encore rentable de faire un moule en aluminium pour la cire. Quelle solution pour cette taille de commande ? Encore une fois, 3ERP a les réponses. Nous pouvons faire un maître par impression 3D ou usinage CNC, puis créer des moules en silicone avec le maître. 20 à 50 modèles en cire peuvent alors être complétés par le procédé de moulage sous vide.

Pour quelques centaines de pièces moulées ou plus, les fonderies traditionnelles sont plus qu'heureuses d'accepter les besoins du client. Cependant, il reste difficile d'identifier des entreprises fiables en termes de qualité. Nous pensons avoir identifié les partenaires de fabrication les plus fiables du marché dans ce domaine.

Applications du moulage métallique rapide

Le moulage métallique rapide peut créer des prototypes et pièces de petites séries dans plusieurs industries. Parmi les applications les plus courantes :

Automobile

Le moulage sous pression est régulièrement utilisé pour créer des pièces métalliques pour automobiles, et le moulage métallique rapide permet aux entreprises auto d'obtenir et tester des prototypes pour nouveaux véhicules.

Pièces auto moulées :

• Blocs moteurs
• Ventilateurs de refroidissement
• Bouchons de carburant
• Valves d'air camion/bus
• Leviers de vitesse
• Dissipateurs de phares
• Boîtes de vitesse
• Pédales

Médical

La résistance supérieure et la finition de surface du moulage sous pression rendent le procédé adapté à plusieurs produits médicaux et de santé, fabriquables en petites quantités avec le moulage métallique rapide.

Pièces médicales moulées :

• Stimulateurs cardiaques
• Pièces de lits d'hôpital
• Boîtiers de stéthoscopes
• Moniteurs
• Pièces d'équipement de dialyse
• Pompes à oxygène

Électronique

Les pièces produites en masse pour l'électronique grand public sont fréquemment faites par moulage sous pression, et le moulage métallique rapide est un moyen efficace de prototyper des pièces électroniques ou créer des commandes de petites séries de produits électroniques spécialisés.

Pièces électroniques moulées :

• Boîtiers de tablettes
• Accouplements d'imprimantes
• Boîtiers d'écouteurs
• Fermoirs de montres connectées
• Châssis de caméras

Contactez 3ERP aujourd'hui pour discuter de vos options de moulage métallique rapide.