Comment choisir la meilleure façon de fabriquer un prototype en aluminium ?

L'aluminium est le matériau le plus couramment utilisé dans la production de prototypes. Les industries de l'aérospatiale, du médical à l'automobile ont besoin de composants mécaniques et structurels durables. Les prototypes en aluminium sont solides, ont d'excellentes capacités de soudage et résistent à la corrosion, ce qui les rend essentiels dans le secteur de la fabrication.

Les fabricants utilisent différentes techniques pour fabriquer un prototype en aluminium. En fonction de la pièce, de la quantité ou de la géométrie, ils peuvent choisir d'utiliser l'impression 3D, l'usinage CNC, le moulage d'aluminium, l'extrusion ou la fabrication de tôles.

Examinons les processus impliqués dans chacune de ces techniques pour vous aider à choisir la meilleure méthode pour votre prototype.

Impression 3D

Ce processus est un choix populaire dans le prototypage métallique. Des prototypes peuvent être créés à l'aide de la fusion laser sélective (SLM) et du frittage laser direct de métal (DMLS). De plus, l'impression 3D est abordable implique des procédés de fabrication additive.

Semblable à l'usinage CNC, il utilise des conceptions numériques pour apporter des modifications. La plupart des prototypes en aluminium nécessitent des conceptions complexes car ils sont construits couche par couche. Le prototypage 3D est pratique en raison de sa flexibilité géométrique.

En tant que fabricant, vous pouvez choisir cette technique en raison de ses faibles coûts et de sa liberté de conception.

Usinage CNC

La plupart des entreprises de prototypes d'aluminium utilisent l'usinage CNC. Utilisant des machines-outils à commande numérique, cette méthode produit des prototypes dans les plus brefs délais et avec une grande précision. De plus, cette méthode est pratique car vous pouvez modifier les conceptions CAO numériques.

Bien qu'il soit compatible avec la plupart des matériaux métalliques, ce processus fonctionne mieux avec les alliages d'aluminium. De plus, en tant que méthode de fabrication soustractive, elle entraîne un gaspillage de matière.

L'usinage CNC utilise des machines CNC à 4 et 5 axes pour créer des pièces complexes avec des caractéristiques détaillées.

Prototypage de tôlerie

Cette fabrication est un ensemble de processus qui implique la déformation, la découpe et l'assemblage de tôles d'aluminium. Il est utilisé pour fabriquer des prototypes fonctionnels tels que des boîtiers et des pièces industrielles.

Lors de la création d'un prototype métallique fonctionnel, les fabricants utilisent des procédures de découpe, de poinçonnage, de pliage et de soudage au laser. Pour maintenir la qualité, il est avantageux d'utiliser les mêmes techniques de tôlerie lors du prototypage et de la production.

L'inconvénient de cette technique est qu'elle peut être plus coûteuse que les autres processus si plusieurs techniques sont nécessaires. Par exemple, une seule pièce peut nécessiter une découpe laser et une poinçonneuse, alors qu'avec l'usinage CNC, une seule machine suffit.

Vous pouvez choisir cette méthode si vous avez besoin d'une gamme de services de fabrication ou de plusieurs copies prototypes.

Moulage d'aluminium

Le moulage consiste à verser du liquide d'aluminium fondu dans un moule pour créer un prototype. Comme il nécessite un équipement spécialisé, le processus de création d'un moule est coûteux. Pour cette raison, il est plus adapté à la production de masse.

Les fabricants peuvent intégrer l'impression 3D et l'usinage CNC dans le processus de coulée pour réduire les coûts de production des prototypes métalliques. Cependant, la qualité de la production est bonne et crée des pièces solides que les clients peuvent utiliser dans différentes applications industrielles.

Extrusion d'aluminium

Idéalement, non considérée comme un processus de prototypage, l'extrusion est utilisée par les fabricants pour créer les pièces d'origine. Lors de l'extrusion, les matériaux sont obligés de passer par un moule ouvert en forme pour produire une pièce allongée.

Les prototypes en aluminium que les fabricants peuvent fabriquer via ce processus comprennent des barres métalliques, des supports et des joints. Cependant, en raison du coût élevé, la plupart des entreprises d'extrusion se spécialisent dans les commandes à volume élevé.

Avantages des prototypes en aluminium

Les prototypes peuvent être fabriqués à l'aide de différents matériaux en fonction de la pièce, de sa fonctionnalité et de ses exigences de résistance. Cependant, l'aluminium est préférable pour des raisons à la fois esthétiques et fonctionnelles. Voici quelques avantages à choisir un prototype en aluminium.

·       Performances fonctionnelles supérieures

Si certains prototypes n'ont aucun rôle mécanique ou fonctionnel, d'autres doivent être utilisés. Les prototypes de pré-production, hybrides et fonctionnels ont un rôle à jouer; doivent donc être de bonne qualité et solides. L'aluminium est le métal de choix en raison de ses caractéristiques supérieures.

·       Résistance à la chaleur plus élevée

Si vous le comparez à des options moins chères comme le plastique, le prototype en aluminium résiste mieux aux températures extrêmes. Par conséquent, lors de la production, il sera moins susceptible de se dégrader.

·       Meilleure esthétique

Que vous utilisiez des techniques d'impression 3D ou d'usinage CNC, les prototypes métalliques sont plus beaux. De plus, par rapport aux pièces en plastique, elles sont plus attrayantes à regarder, même en tant que prototypes non fonctionnels.

·       Rentable

Les prototypes en aluminium et les pièces en métal sont beaucoup moins chers que les pièces en plastique. Cela est dû aux caractéristiques physiques du métal, qui réduisent la fréquence de remplacement des pièces. À long terme, cela réduit les coûts de production.

·       Précision des tests

Les prototypes fabriqués à partir de processus tels que l'usinage CNC ont des niveaux de précision élevés. De plus, les alliages d'aluminium ont une qualité supérieure qui produit des pièces à utiliser sur le marché pour les tests.

·       Meilleur pour la production de masse

Une fois que les ingénieurs ont produit un prototype en aluminium, le client peut l'utiliser pour la production. Il est plus facile de transformer un prototype métallique en produit fini. Cependant, si le prototype avait été fabriqué à partir de plastique, il ne pourra pas être transformé en métal au moment de la production en série.

·       Stimule l'intérêt des investisseurs

En raison de l'esthétique des prototypes en aluminium, le produit attirera plus de monde. Cela augmente les chances d'investissement précoce. En conséquence, le produit peut connaître un succès commercial substantiel.

·       Force supérieure

Les alliages d'aluminium ont une résistance élevée, une bonne résistance à la corrosion et une bonne plasticité. En raison de ces excellentes caractéristiques, ils sont largement utilisés dans la plupart des industries. Par exemple, dans l'industrie aéronautique, les pièces en aluminium sont largement utilisées. Grâce à cette force, les clients sont assurés de disposer de pièces et de prototypes de haute qualité.

Résumé

Les entreprises de prototypage utilisent l'aluminium pour la plupart de leurs processus en raison de ses qualités supérieures. La demande pour ces pièces dans la plupart des secteurs a fait du prototypage de l'aluminium l'un des processus de fabrication les plus populaires. Selon les pièces dont vous avez besoin et votre budget, vous pouvez choisir entre les techniques ci-dessus pour votre prototypage.

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