Sélection de métaux en acier pour votre outillage de prototype rapide en 2026
En 2024, la technologie de l'outillage rapide a connu un développement rapide dans l'industrie. Le choix de l'acier approprié et la fabrication rapide de l'outil constituent aujourd'hui des enjeux cruciaux. Les aciers Al7075, P20, S136H et NAK80 sont couramment utilisés en outillage rapide et pour le prototypage . Examinons les différences entre ces aciers et découvrons leurs propriétés.
Les 5 principaux métaux utilisés pour l'outillage rapide
Al 7075
L'aluminium 7075 allie une bonne fabricabilité à d'excellentes performances d'injection. C'est un alliage couramment utilisé pour la fabrication de moules destinés à la production de petites séries. Il possède les propriétés de résistance élevées des alliages d'aluminium , mais n'est pas soudable. Ses bonnes propriétés mécaniques, sa résistance à l'usure et sa facilité d'usinage en font un matériau de choix. Il permet de réaliser un outillage de prototypage rapide en quelques jours. L'aluminium 7075 permet l'application de la plupart des textures. On peut obtenir un moule rapidement grâce à son utilisation. Le principal défi réside dans la durée de vie du moule. Pour une précision optimale, la quantité de pièces moulées rapidement avec un outillage en aluminium 7075 se situe entre 5 000 et 10 000, la quantité maximale variant selon la géométrie de la pièce et la résine d'injection. C'est un excellent choix pour la production de petites séries.
P20
L'acier P20 est largement utilisé pour l' outillage rapide . Sa dureté uniforme et son excellente finition en font un matériau de choix. Sa résistance à la corrosion et sa bonne usinabilité permettent une utilisation directe pour la fabrication de moules. Il présente également une bonne stabilité dimensionnelle. La durée de vie des outils est nettement supérieure à celle des moules en aluminium 7075. Généralement, les moules peuvent effectuer entre 50 000 et 100 000 injections. Avec un polissage standard et la possibilité d'appliquer la plupart des textures en surface, l'acier P20 offre des performances optimales. Compte tenu de sa rapidité de production, de son coût avantageux et de sa longue durée de vie, les moules en acier P20 constituent un choix privilégié.
738H
L'acier 738H est couramment utilisé comme matériau pour moules d'injection. Cet acier pré-trempé pour moules plastiques offre un bon compromis entre dureté, ténacité, usinabilité et aptitude au polissage. Sa dureté, d'environ 33 à 37 HRC, le rend adapté à la production de moules plastiques de moyenne à grande taille présentant des exigences modérées en matière de résistance à l'usure.
S136H & NAK80
L'acier pré-trempé ne nécessite aucun traitement thermique. Il présente une excellente durabilité et des caractéristiques mécaniques remarquables, et permet de réduire les risques de fissuration. Les aciers S136H et NAK80 sont couramment utilisés comme aciers à outils, offrant un brillant élevé et exigeant un polissage de haute qualité, contrairement à l'acier P20. Ces deux aciers sont plus durs, avec une dureté d'environ 35 à 45 HRC même sans traitement thermique. La durée de vie des outils peut atteindre 500 000 cycles, selon leur structure et la résine d'injection utilisée pour les pièces plastiques spécifiques.
Tableau comparatif de ces 5 matériaux
| Source | Dureté (HRC) | Résistance à l'usure | Résistance à la corrosion | Polissabilité | Durée de vie typique des moisissures | Applications typiques |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Al 7075 | ~150 HB (≈ 15 HRC) | Low | Modérée | Bon | 5,000 50,000 - XNUMX XNUMX XNUMX coups | Moules prototypes, production en petite série |
| P20 | 28 à 32 HRC | Moyenne | Low | Bon | 300,000 500,000 - XNUMX XNUMX XNUMX coups | Moules d'injection plastique généraux |
| 738H | 33 à 37 HRC | Moyen-élevé | Low | Bon | 500,000 800,000 - XNUMX XNUMX XNUMX coups | Moules de production de moyenne série |
| NAK80 | 37 à 43 HRC | Moyenne | Modérée | Excellent (finition miroir) | 500,000 1,000,000 - XNUMX XNUMX XNUMX coups | Pièces optiques, moules en plastique transparent |
| S136 | 48 à 52 HRC | Haute | Excellent | Excellent | Plus de 1,000,000 XNUMX XNUMX de clichés | Environnements médicaux, alimentaires et à forte corrosion |
Outillage rapide et outillage de prototype rapide pour obtenir votre plastique rapidement
Il existe de nombreux types d'outillages rapides disponibles, chacun ayant ses propres avantages et inconvénients pour vos pièces en plastique. Avant de plonger dans tout type d'outillage rapide, assurez-vous de prendre en compte les limites de chaque type.
1. L'outillage rapide doit être suffisamment solide pour supporter le processus de moulage par injection intense. En effet, la machine mesure le poids du matériau utilisé pour créer le moule.
2. L'outillage rapide doit être suffisamment lisse pour éjecter facilement une pièce en plastique. Dans certains cas, le matériau accumulé dans la cavité pourrait nécessiter un travail supplémentaire pour le préparer au moulage de prototypes et de pièces en plastique. Cela signifie que le moule d'outillage rapide pourrait nécessiter un travail supplémentaire après sa création pour le rendre suffisamment lisse pour le prototypage.
3. Ne pas avoir suffisamment de tolérances peut provoquer une fuite d'un moule d'injection plastique ou produire des pièces inutilisables. Cela peut également être très dangereux car cela pourrait affecter la qualité du produit fini.
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