Types d'acier expliqués : Pourquoi choisir le bon est crucial

Introduction

Si vous êtes sur le marché pour une pièce fabriquée qui utilise de l'acier, il y a quelques choses que vous devez comprendre. Pour commencer, il existe différents types d'aciers, et ils sont très différents les uns des autres. Dans ce guide, nous expliquerons les différents types d'acier, pourquoi ils importent, et vous donnerons des conseils professionnels quand il s'agit de concevoir une pièce en acier.

Qu'est-ce que l'acier ?

Du point de vue de la sélection des matériaux, l'acier est une option à utiliser quand vous avez besoin d'une pièce solide et que vous ne voulez pas payer trop cher pour cela. Il est généralement plus cher que l'aluminium, mais pas près d'aussi cher que le titane et les métaux super-résistants comparables.

Il est aussi plus dense, ce qui signifie que l'assemblage final sera plus lourd.

Les types d'acier

À la base, l'acier est la combinaison de carbone et de fer. La quantité de carbone ajoutée fera que l'acier résultant tombera dans l'un de trois types : faible, moyen ou élevé.

Si le métal a moins de 0,30 %, c'est faible. Entre 0,30 % et 0,50 % est moyen, et tout ce qui est au-dessus de 0,60 % est considéré comme haut carbone.

Dans l'atelier d'usinage, il y a généralement seulement deux aciers à choisir : l'acier au carbone ou l'acier inoxydable. S'il tombe dans faible, moyen ou haut carbone comme nous venons de l'expliquer, il est considéré comme acier au carbone.

Acier inoxydable

L'acier inoxydable est le grand frère plus fort et plus polyvalent de l'acier au carbone. Il contient aussi du carbone, mais il a beaucoup de chrome inclus aussi. La teneur en chrome peut être autour de 11 %, et son but principal est de rendre la matière première plus résistante à la corrosion.

En plus, il y aura une petite quantité de nickel ajoutée à l'acier inoxydable. Cela booste la résistance à la traction et la puissance du métal, le rendant beaucoup plus fort que l'acier au carbone standard.

L'ajout de ces éléments rend aussi l'acier inoxydable bon pour gérer la chaleur, lui permettant de bien fonctionner dans les applications aérospatiales et de défense.

Dans un article précédent, nous avons discuté des différents grades d'aluminium et comment ils fonctionnent — le même concept est en jeu avec les aciers inoxydables. La différence est que l'acier inoxydable n'utilise qu'un identifiant à trois chiffres, comme « 304 ».

C'est parce qu'un acier inoxydable peut faire partie de cinq familles différentes d'acier : duplex, austénitique, durcissement par précipitation, ferritique et martensitique. Avec le code à trois chiffres, vous pouvez comprendre quel type d'inox vous utilisez.

Acier à outils

Un style alternatif d'acier est utilisé dans des applications comme le moulage par injection, l'estampage, le moulage sous pression et la coupe. C'est appelé acier à outils, et il est défini par la dureté du métal.

Ces aciers sont encore forts, résistants à la corrosion et à l'usure, mais ils sont très bons pour prévenir la défaillance cyclique. Quand vous utilisez de l'acier à outils dans le moulage par injection, vous pouvez facilement faire plus de 500 000 unités avec l'outil en acier jusqu'à ce qu'il fatigue et doive être remplacé.

Utiliser un inox standard pour la même opération ne vous donnera pas la même longévité.

Considérations de conception pour l'acier

L'acier n'usine pas de la même façon que d'autres métaux, et différents types d'aciers nécessitent différentes considérations aussi. Comparé à l'aluminium (un autre choix de métal commun dans un atelier de fabrication), l'acier est plus difficile à travailler. Les machines doivent tourner à des vitesses plus élevées et se déplacer sur la pièce plus lentement.

Puisque nous gérerons l'usinage réel, vous n'aurez qu'à considérer quel acier vous voulez utiliser et certains choix pour votre design.

Si vous prévoyez de souder l'acier, vous devez vous assurer que chaque autre pièce que vous concevez (qui sera soudée ensemble) est aussi de l'acier. Nous ne pouvons souder deux matériaux que quand ils sont tous les deux les mêmes.

En général, l'acier inoxydable est préféré si vous voulez éviter les étapes de finition et maximiser la résistance de la pièce.

Certains de nos clients concevront une pièce en acier au carbone, puis la feront passer par une phase de revêtement en poudre. Le revêtement en poudre rend la pièce résistante à la corrosion comme l'acier inoxydable, mais l'acier au carbone est moins cher et plus facile à travailler.

Toute option d'acier peut être polie pour un bel éclat et passer par des étapes de finition supplémentaires pour changer la surface et l'esthétique de la pièce. La différence clé est que les pièces en acier inoxydable sont plus chères car elles prennent plus de temps à usiner et coûtent plus cher pour la matière première.

Quand vous fabriquez une pièce en acier, vous devez comprendre que les coins internes et les caractéristiques de coupe ne peuvent souvent pas être exactement à 90 degrés et carrés. Si vous avez une poche usinée, il y aura naturellement des bords arrondis et pas de coins vifs. C'est parce qu'une fraiseuse CNC utilise un foret arrondi, donc les coins sont toujours arrondis.

Conclusion

Maintenant vous savez tout sur les différents types d'aciers et comment ils fonctionnent. Si vous voulez utiliser de l'acier pour un projet à venir, contactez notre équipe chez Rapid Axis. Nous pouvons vous aider à choisir la bonne option, et nous pouvons gérer tous vos besoins de fabrication. Vous pouvez obtenir un devis gratuit aujourd'hui pour obtenir votre pièce encore plus tôt.