Congés vs Chanfreins : Comment choisir le bon bord pour l'usinage CNC et l'impression 3D

Quelle est la différence entre un congé et un chanfrein ?

Cette question a dû vous traverser l'esprit si vous cherchez à créer des designs de produits qui seront fabriqués par des machines CNC ou des imprimantes 3D. En cherchant sur vos moteurs de recherche favoris comme Google et Bing, vous trouverez probablement beaucoup de réponses décrivant les congés comme des coins arrondis et les chanfreins comme des coins inclinés d'une pièce.

Mais la réponse va au-delà de la simple forme d'une pièce usinée. En tant que concepteur produit, vous devez d'abord comprendre la différence fonctionnelle entre ces caractéristiques et les scénarios de conception où elles sont idéales.

Cet article couvre tout cela et plus.

Quelle est la différence entre un congé et un chanfrein ?

Les congés décrivent les coins arrondis d'un design (ou pièce) qui aident à réduire les contraintes et prévenir la déformation rapide aux coins de la pièce. En revanche, les chanfreins sont des bords inclinés ou en angle (généralement à 45° ou 60°) d'un design ou pièce.

Figure 1. Congé vs Chanfrein

Comme les congés, les chanfreins aident à adoucir les arêtes vives, réduire la concentration de contraintes et améliorer la capacité de charge d'une pièce usinée. Cependant, les chanfreins ont une concentration de contraintes plus élevée (ou une résistance aux contraintes plus faible) car ils ne peuvent pas répartir la contrainte sur une surface plus large comme les congés.

Figure 2. Les bords chanfreinés ont une résistance aux contraintes plus faible que les bords avec congé

Les congés et chanfreins améliorent tous deux l'esthétique d'une pièce. Cependant, les bords chanfreinés sont plus indulgents en conception ; vous pouvez facilement les incorporer dans presque n'importe quelle pièce sans vous soucier d'augmenter les coûts de fabrication et la fonctionnalité des pièces.

2 points à garder à l'esprit lors de la création d'un congé

#1 Usinage CNC des arêtes de fond

Considérez l'illustration ci-dessous où nous avons une pièce parallélépipédique avec une cavité qui a un congé intérieur (concave) et un congé extérieur (convexe).

Figure 3. Pièce usinée montrant congé intérieur et extérieur

Les arêtes de fond (congé concave) comme celles-ci sont particulièrement difficiles à fabriquer avec des machines CNC car elles exigent des outils spécialisés comme des fraises à bout hémisphérique. Non seulement cela augmentera vos coûts de fabrication, mais cela vous coûtera aussi plus de temps car les fraises à bout hémisphérique sont fragiles et utilisées à des vitesses de coupe plus lentes. Par conséquent, vous feriez mieux d'implémenter des caractéristiques à fond carré.

Mais si la fonctionnalité de votre design exige des congés aux arêtes de fond, vous pourriez envisager d'utiliser le procédé d'impression 3D additif pour créer votre pièce.

Article connexe : Usinage CNC vs Impression 3D : Comment choisir le meilleur pour votre situation

#2 Concevoir les arêtes internes entre parois verticales avec des congés

La nature soustractive du fraisage CNC est telle qu'elle crée toujours des coins arrondis (ou congés) entre les parois verticales d'une cavité, comme montré Figure 4.

Figure 4. Pièce usinée CNC montrant congé aux arêtes internes des parois verticales

La taille de ces congés dépendra de la taille de l'outil de fraisage à bout utilisé. Par exemple, un outil de 0,8 mm de diamètre peut créer des congés avec un rayon aussi petit que 0,4 mm. Donc, si vous cherchez à créer une cavité avec cet outil, vous ne pouvez pas obtenir un congé avec un rayon de 0,2 mm.

De même, vous devez aussi tenir compte de la taille de l'outil de fraisage lors de la conception de congés dans les régions où une paroi verticale rencontre une paroi courbe (ou inclinée), comme montré Figure 5.

Figure 5. Congé pour paroi verticale et surface inclinée

Gardez à l'esprit que les outils de fraisage à bout existent en longueurs de multiples standards de leur diamètre. Nous recommandons toujours d'utiliser un outil avec une longueur 3 à 5 fois son diamètre pour obtenir le meilleur de votre outil de machine CNC.

En savoir plus sur les différents types d'outils de coupe CNC.

Création de congé et chanfrein : Gensun Precision Machining peut vous aider

Maintenant que vous comprenez la différence fonctionnelle entre un congé et un chanfrein, vous pouvez facilement décider lequel inclure dans votre design de produit pour réduire la concentration de contraintes élevée et améliorer l'esthétique. Cependant, la réussite de la fabrication de vos pièces dépend toujours principalement de votre partenaire d'usinage.

Gensun Precision Machining est un fournisseur de premier plan de services d'usinage CNC en Asie. Nous avons une équipe d'ingénieurs et machinistes hautement qualifiés capables de réussir vos pièces du premier coup.

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