Quels risques de conception doivent être examinés avant la coulée d'aluminium sur mesure ?
Quels risques de conception doivent être examinés avant la coulée d'aluminium sur mesure ?
Les risques de conception pour la coulée d'aluminium sur mesure incluent une épaisseur de paroi irrégulière, un dépouille insuffisante, des angles internes vifs, des bossages épais, des nervures fines, des contre-dépouilles, des lignes de joint difficiles, de mauvais emplacements de porte, des marques de surface esthétiques, une marge d'usinage limitée et des dimensions critiques floues. Ces risques doivent être examinés avant le début de l'outillage, du modèle ou de la coulée d'échantillons car des corrections tardives peuvent modifier le coût, le délai et l'approbation de la pièce.
Une pièce en aluminium sur mesure peut sembler finie en CAO tout en étant difficile à couler. Des bossages épais peuvent créer des retassures ou de la porosité. Des nervures fines peuvent ne pas se remplir uniformément. Une surface d'étanchéité plate peut nécessiter un surplus de matière pour l'usinage CNC. Une face visible peut être placée là où une porte, une marque d'éjecteur ou une ligne de joint nuira à l'apparence. L'examen DFM doit protéger la fonction du produit tout en rendant la pièce coulable, usinable, finissable et inspectable.
L'examen doit être spécifique à la voie de coulée. La coulée sous pression nécessite une attention au flux de porte, à l'évacuation d'air, à l'éjection, aux coulisseaux, à la porosité près des sections épaisses et à la ligne de parage. La coulée en sable nécessite une attention à la dépouille du modèle, aux portées de noyau, à la surépaisseur de retrait, à la marge d'usinage et à la rugosité de surface. Les pièces structurelles A356-T6 nécessitent un examen du traitement thermique et de la déformation. L'acheteur doit s'attendre à des commentaires DFM différents pour différentes voies.
Pour l'examen de la conception, les acheteurs peuvent utiliser les moyens d'améliorer la conception des pièces moulées sous pression en aluminium avant la fabrication du moule et comment prévenir les conflits entre matériau, outillage et usinage.
Tableau des risques DFM pour la coulée d'aluminium sur mesure
Élément de conception | Que examiner | Risque si ignoré | Action possible |
|---|---|---|---|
Épaisseur de paroi | Transitions mince-épais, racines de nervures et sections épaisses | Porosité, retassure, crique ou déformation | Ajuster l'équilibre des sections, ajouter un rayon ou changer la disposition des caractéristiques |
Angle de dépouille | Parois verticales, poches, nervures et faces internes | Collage de l'outil, marques de traînée ou problèmes de retrait du modèle | Ajouter une dépouille spécifique à la voie là où la fonction le permet |
Bossages et nervures | Bossages de vis, nervures de charge et zones épaisses locales | Points chauds, fixation faible ou marques de retrait | Noyauter, alléger, rayonner ou usiner des caractéristiques sélectionnées |
Ligne de joint | Surfaces esthétiques, faces d'étanchéité et bords d'assemblage | Bavure, ébarbure ou décalage visible | Déplacer la ligne, définir un enlèvement de bavure acceptable ou changer l'orientation |
Marge d'usinage | Faces de joint, alésages, trous filetés et plots de référence | Nettoyage insuffisant, défauts exposés ou échec de tolérance | Ajouter du stock et définir les zones usinées sur le dessin |
Zones esthétiques | Surfaces visibles par le client, zones de logo et faces revêtues | Marques de porte, marques d'éjecteur, piqûres ou rejet de revêtement | Marquer les surfaces côté A et définir la norme d'inspection visuelle |
Caractéristiques critiques qui doivent être marquées
Les acheteurs doivent marquer les trous filetés, les alésages de palier, les faces d'étanchéité, les surfaces de référence, les zones de connecteur, les fentes de montage et les surfaces visibles avant que le fournisseur examine la conception. Ces caractéristiques déterminent l'orientation de l'outillage, la séquence d'usinage et la méthode d'inspection. Si elles ne sont pas marquées, le fournisseur peut les traiter comme une géométrie de coulée générale et proposer un processus qui ne peut pas répondre à l'exigence d'assemblage réelle.
Par exemple, un boîtier en aluminium coulé peut n'avoir besoin que d'une tolérance de coulée générale sur les parois extérieures, mais la face de joint peut nécessiter un usinage pour la planéité. Un support peut accepter des surfaces de nervures brutes de coulée, mais les trous de montage et les plots de référence peuvent nécessiter un usinage CNC. Un couvercle peut accepter une texture mineure sur les surfaces cachées, mais la face du logo peut nécessiter d'éviter les marques de porte et d'éjecteur. Marquer ces zones aide le fournisseur à placer la précision là où cela compte.
Corrections en phase d'échantillonnage
Les premiers échantillons doivent être utilisés pour séparer le risque de conception de l'ajustement du processus. Si une nervure ne se remplit pas de manière répétée, la conception ou la stratégie de porte peut nécessiter un changement. Si une bavure apparaît sur un bord non critique, un ébavurage ou une correction de matrice peut résoudre le problème. Si une face d'étanchéité usinée expose des pores, le fournisseur peut avoir besoin de revoir les paramètres de coulée, la marge d'usinage ou l'adéquation de la voie. Chaque correction doit être enregistrée afin que l'échantillon approuvé puisse être répété.
Les acheteurs ne doivent pas approuver un échantillon uniquement sur son apparence si la pièce a des caractéristiques fonctionnelles. Une pièce coulée peut sembler acceptable mais échouer en matière d'engagement fileté, de planéité, d'emplacement d'alésage ou d'épaisseur de revêtement. L'examen DFM et l'inspection des échantillons doivent fonctionner ensemble. Le dessin identifie les risques ; l'échantillon prouve si ces risques sont maîtrisés.
Pour les pièces à haut risque, les acheteurs peuvent demander au fournisseur d'enregistrer quels commentaires DFM ont été acceptés, rejetés ou laissés inchangés pour des raisons fonctionnelles. Cet enregistrement est précieux lorsque le projet passe de la correction d'échantillon au lancement de la production car il explique pourquoi certaines décisions d'outillage, d'usinage ou d'inspection ont été prises.
Examen DFM de Neway pour les coulées d'aluminium sur mesure
Neway peut examiner les conceptions de coulée d'aluminium sur mesure pour l'épaisseur de paroi, la dépouille, la ligne de joint, la direction d'outillage, la marge d'usinage, la finition de surface et la planification d'inspection. Pour les pièces qui utilisent la coulée sous pression d'aluminium, l'examen peut également prendre en compte les marques de porte, l'éjection, le risque de porosité et l'usinage secondaire. Pour les pièces avec des exigences de finition, l'examen peut identifier les surfaces côté A, les zones de masquage et les caractéristiques sensibles au revêtement.
Le meilleur résultat DFM n'est pas une longue liste d'avertissements génériques. C'est un petit ensemble d'actions au niveau du dessin qui aident l'acheteur à maintenir la fonction de la pièce tout en réduisant le risque de fabrication. Ces actions peuvent inclure l'ajout d'un rayon, le changement d'un bossage, le déplacement d'une ligne de joint, l'usinage d'un trou, l'ajout de stock à une référence ou la définition d'une norme visuelle réaliste.
