Pourquoi certains carters d'équipements utilisent-ils de la tôle alors que les composants essentiels nécessitent des pièces moulées, bien que les deux soient des pièces métalliques ? Avec l'accélération des modernisations intelligentes dans la production, la demande en composants métalliques ne cesse de croître. Or, les critères de sélection différents pour la tôle et les pièces moulées placent de nombreuses entreprises face à des choix difficiles.
Avec 20 ans d'expertise dans la fabrication de tôles et une expérience au service de clients dans plus de 120 villes à travers le monde,Shenyang SMILE Technology Co., Ltd.a dégagé la logique de sélection pour l'industrie.
I. Différents procédés : un contraste frappant entre le travail à froid et le travail à chaud
La différence fondamentale entre les pièces en tôle et les pièces moulées réside dès la première étape de leur fabrication. Les pièces en tôle utilisent des feuilles de métal, comme l'acier ou l'aluminium, comme matières premières. Elles sont mises en forme par des procédés de formage à froid tels que la découpe laser, le pliage et l'emboutissage, sans aucune fusion du métal. À l'instar de l'origami, des forces extérieures induisent une déformation plastique de la tôle. Prenons l'exemple d'un châssis de serveur : une feuille d'aluminium peut être découpée et pliée pour obtenir sa forme de base en trois heures. Ce procédé ne nécessite aucun moule complexe, ce qui représente un avantage économique considérable pour les petites séries.
Le moulage, en revanche, suit un processus de production différent. Des ouvriers coulent du fer en fusion dans des moules en sable. Après refroidissement, le moule est retiré et la pièce est meulée et traitée thermiquement pour obtenir une ébauche. Le moulage est un procédé de « mise en forme par fusion » permettant de créer des composants aux cavités internes complexes et aux surfaces courbes irrégulières, comme les passages d'huile et d'eau d'un bloc-moteur. Cette construction monolithique élimine tout risque de fuite au niveau des joints. Cependant, les moules de moulage sont coûteux. Les moules en sable sont généralement à usage unique, tandis que les moules métalliques sur mesure nécessitent souvent des frais de développement s'élevant à plusieurs centaines de milliers de yuans, ce qui les rend peu rentables pour les petites séries.
II. Différences de performance : les entreprises doivent choisir en fonction de leurs besoins
Le bâti de la machine-outil est en fonte, tandis que le carter de protection externe est constitué de pièces en tôle. Cet exemple illustre parfaitement le choix des composants en fonction des performances requises. Le bâti exige une dureté élevée, une résistance à l'usure et des propriétés d'amortissement des vibrations ; autant de qualités parfaitement satisfaites par la fonte après traitement thermique. À l'inverse, le carter de protection nécessite une construction légère et un démontage facile, ce qui rend la robustesse et la facilité d'usinage de la tôle particulièrement adaptées.
Les données industrielles indiquent que les pièces en tôle atteignent une grande précision de formage, avec une précision de pliage de ±0,1 mm et une régularité de surface adaptée aux applications exigeant une esthétique soignée, comme les boîtiers d'instruments. Bien que les pièces moulées présentent une précision brute moindre (tolérances dimensionnelles de ±1 à 5 mm), l'usinage leur permet de résister à des pressions supérieures à 10 MPa et à des températures supérieures à 500 °C, ce qui les rend indispensables pour les corps de vérins hydrauliques, les composants de chaudières et autres applications similaires. Dans le secteur automobile, les panneaux de carrosserie en tôle d'aluminium permettent une réduction de poids de 60 %, tandis que les carters de transmission doivent être en acier moulé pour garantir leur intégrité structurelle.
III. Approche méthodologique : Quatre dimensions pour surmonter les difficultés de prise de décision
Les entreprises n'ont plus besoin de se fier à une « sélection basée sur l'expérience ». Il est désormais préférable d'évaluer les matériaux selon quatre critères : - Complexité structurelle : privilégiez la tôle pour les structures tridimensionnelles simples, tandis que les cavités complexes et les surfaces courbes irrégulières nécessitent des pièces moulées. Un fabricant d'électronique a tenté d'assembler un corps de pompe en tôle, mais des accidents de production sont survenus en raison d'une mauvaise étanchéité. Il a finalement opté pour des pièces moulées afin de résoudre le problème. - Analyse des coûts par lot : la tôle est optimale pour les petits lots de moins de 1 000 unités ou pour la production pilote, tandis que les pièces moulées deviennent plus rentables pour les grands volumes supérieurs à 10 000 unités. Un fabricant d'électroménager produisant des carters de compresseurs de réfrigérateurs a constaté qu'à partir d'un lot de 100 000 unités, le coût unitaire des pièces moulées était inférieur de 40 % à celui de la tôle. - Installation et maintenance : la tôle est privilégiée pour les composants nécessitant un démontage et une réparation, tandis que les pièces moulées sont choisies pour les pièces porteuses essentielles nécessitant un fonctionnement sans entretien à long terme. En ce qui concerne les exigences de performance, la tôle est choisie pour les applications légères et à haute ténacité, tandis que les pièces moulées sont préférées pour les besoins de haute dureté et de résistance à la haute pression.
De nombreuses entreprises adoptent désormais des « solutions hybrides ». Par exemple, un fabricant d'équipements d'automatisation utilise de la tôle pour le châssis et des pièces moulées pour les composants porteurs principaux, conciliant ainsi maîtrise des coûts et garantie de performance. Avec la transformation numérique de la production, certaines entreprises ont mis en place des logiciels de simulation de sélection des matériaux. En saisissant les spécifications structurelles, le volume de production et les exigences de performance, elles peuvent identifier rapidement la solution optimale.
Avec les progrès réalisés dans le domaine des matériaux et des procédés de fabrication, bien que les domaines d'application des pièces en tôle et des pièces moulées se soient chevauchés, leurs différences fondamentales restent distinctes.
Shenyang SMILE Technology Co., Ltd.,Leader dans le domaine de la tôlerie, SMILE s'appuie sur 20 ans d'expertise pointue et une expérience internationale pour fournir des produits et services de tôlerie de qualité professionnelle et accompagner les entreprises dans le choix entre pièces en tôle et pièces moulées. SMILE se positionne ainsi comme un partenaire fiable pour les entreprises tout au long de leur parcours industriel.