Les véhicules électriques, pierre angulaire de l'industrie automobile des nouvelles énergies, dépendent fortement des pièces moulées par injection. Ces composants font partie intégrante de divers systèmes du véhicule, dont ils améliorent la fonctionnalité et la conception. Dans cet article, nous examinerons les pièces moulées par injection les plus courantes dans les véhicules électriques.

1. Composants du tableau de bord

Le tableau de bord n'est pas seulement un panneau d'affichage ; c'est le centre de contrôle d'un véhicule électrique. Les tableaux de bord modernes utilisent des matériaux avancés comme le polycarbonate (PC) ou le polyméthacrylate de méthyle (PMMA) pour obtenir un design convivial et esthétique. Ils abritent des composants électroniques essentiels, notamment des écrans d'affichage et des systèmes de commande, qui sont protégés par leur nature durable, transparente et résistante à la chaleur.

2. Composants des sièges

Le confort et la sécurité sont primordiaux dans la conception des véhicules, et les sièges jouent un rôle crucial. Les sièges moulés par injection en polyuréthane (PU) ou en polyéthylène (PE) offrent un soutien ergonomique et s'adaptent aux contours du corps. Ces matériaux contribuent également à la légèreté des VE et à leur efficacité énergétique. Des techniques de moulage avancées ont permis d'intégrer à ces composants des fonctions intelligentes telles que le chauffage et les réglages automatisés.

3. Pare-chocs

Les pare-chocs constituent la première ligne de défense d'un véhicule et sont conçus pour absorber les chocs en cas de collision. L'utilisation du polypropylène (PP) ou du polyamide (PA) dans le moulage par injection permet de créer des pare-chocs qui sont non seulement solides et résistants aux chocs, mais qui contribuent également à l'attrait esthétique général du véhicule. Les fabricants peuvent mouler ces matériaux dans des formes et des designs complexes, ce qui permet d'améliorer l'aérodynamisme et de créer un style propre à la marque.

4. Éléments de la porte

Les portes des véhicules sont essentielles pour la sécurité, le confort et l'intégrité structurelle globale du véhicule. Les portes moulées par injection, fabriquées à partir de matériaux tels que le polyuréthane ou le polypropylène, offrent un meilleur rapport résistance/poids. Ceci est crucial pour les véhicules électriques, où la réduction du poids est directement liée à l'augmentation de l'autonomie et de l'efficacité. En outre, ces matériaux offrent d'excellentes propriétés d'isolation, contribuant à la réduction du bruit et à la gestion thermique à l'intérieur du véhicule.

5. Couvercles de moteur

Dans les véhicules électriques, les capots de moteur servent non seulement d'éléments de protection, mais font également partie intégrante du système de gestion thermique du véhicule. Des matériaux tels que le polycarbonate ou le polyamide sont sélectionnés pour leur résistance aux températures élevées et leur durabilité. Ces capots jouent également un rôle dans la réduction du bruit et des vibrations, contribuant ainsi à une expérience de conduite plus silencieuse et plus douce.

6. Boîtiers et modules de batterie

Le cœur d'un véhicule électrique est son système de batterie. Les boîtiers et modules de batterie, souvent fabriqués en ABS ou en PC, protègent les cellules de la batterie des facteurs environnementaux et des impacts mécaniques. Les fabricants choisissent ces matériaux pour leur résistance, leur stabilité thermique et leurs propriétés d'isolation électrique. Des techniques de moulage avancées permettent de créer des formes complexes et de les adapter aux besoins de l'utilisateur. systèmes de refroidissement intégrésLa batterie est un élément essentiel de la performance et de la longévité de la batterie.

7. Boîtes de contrôle

Les boîtiers de contrôleurs abritent le cerveau électronique du véhicule électrique. Fabriqués à partir de matériaux tels que le PA66 ou le PC, ces boîtiers protègent les composants électroniques sensibles de la chaleur, du froid et des interférences électromagnétiques. La précision du moulage par injection est cruciale ici, car elle garantit l'ajustement et la protection exacts nécessaires à ces systèmes électroniques sophistiqués.

8. Carters de moteur

Les carters des moteurs des véhicules électriques ne sont pas de simples coques de protection ; ils font partie intégrante des performances du moteur. Alors qu'ils étaient traditionnellement fabriqués à partir de métaux tels que l'alliage d'aluminium ou la fonte, les progrès de la technologie des plastiques ont conduit à l'utilisation de plastiques moulés par injection dans certaines applications. Ces matériaux permettent de réduire le poids, ce qui est essentiel pour l'efficacité et les performances des véhicules électriques.

9. Ports de chargement

Les ports de charge sont les lignes de vie des véhicules électriques. Moulés par injection dans des plastiques durables, ces ports sont conçus pour résister à une utilisation répétée et à l'exposition aux éléments environnementaux. La conception et la fabrication de ces ports sont essentielles, car elles doivent garantir une connexion sûre et stable pour une charge rapide et efficace.

10. Grilles de radiateur

Les grilles de radiateur des VE, bien qu'elles ne servent pas au refroidissement du moteur, jouent un rôle essentiel dans l'aérodynamisme et la protection de la batterie et des systèmes électroniques du véhicule. Les fabricants utilisent des plastiques moulés par injection pour fabriquer ces grilles et les conçoivent pour un flux d'air optimal afin de contribuer à l'efficacité et aux performances globales du véhicule.

11. Garniture intérieure

Les garnitures intérieures d'un véhicule électrique, y compris le tableau de bord, les panneaux de commande et les panneaux de porte, sont souvent fabriquées à partir de plastiques moulés par injection de haute qualité. Les fabricants choisissent ces matériaux pour leur durabilité, leur attrait esthétique et la possibilité de les mouler dans des formes complexes et ergonomiques. Ils jouent également un rôle dans la conception acoustique du véhicule, contribuant à créer un environnement intérieur silencieux et confortable.

12. Composants du siège

Les composants des sièges, tels que les dispositifs de réglage, les supports et les boutons, sont essentiels à la fonctionnalité et au confort des sièges des véhicules. Le moulage par injection permet la production précise et durable de ces pièces, garantissant un fonctionnement sans heurts et des performances durables.

13. Évents de climatisation

Les fabricants fabriquent précisément les évents de climatisation, essentiels au confort des passagers, par moulage par injection. Ce procédé permet de créer des bouches d'aération qui dirigent efficacement le flux d'air tout en s'intégrant parfaitement à la décoration intérieure du véhicule.

14. Boîtes de rangement, porte-gobelets et sacs

Les solutions de rangement dans les VE, y compris les boîtes, les porte-gobelets (vérifiez également l'étiquette du véhicule). procédé de surmoulage de gobelets) et les sacs sont généralement fabriqués par moulage par injection. Ce procédé permet de créer des options de rangement durables, fonctionnelles et esthétiques qui améliorent l'utilisation de l'intérieur du véhicule.

Conclusion

En résumé, les véhicules électriques utilisent une large gamme de pièces moulées par injection, des tableaux de bord aux solutions de stockage. Ces composants font l'objet d'une fabrication précise de moules, d'un moulage par injection, d'un traitement de surface et d'essais de qualité afin de répondre à des normes de qualité et de performance rigoureuses. À mesure que l'industrie des véhicules électriques évolue, le rôle du moulage par injection dans la fabrication de ces pièces essentielles ne cesse de croître, soulignant son importance dans la production automobile moderne.

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PEEK, a polymère thermoplastique, is versatile in various applications, from medical implants to electric cable insulation. This remarkable material comes in various forms, including PEEK Virgin, PEEK GF30, PEEK CF30et Bearing Grade PEEK.

PEEK’s exceptional mechanical properties and resistance to corrosive substances set it apart, making it highly sought after across industries. With its elevated melting point, it’s a prime candidate for subtractive processes like PEEK CNC milling.

But, before we delve into precision PEEK machining, exploring its properties, applications, considerations, and the difference between medical-grade and industrial-grade PEEK, do read our detailed pièce d'usinage guide.

Limitations of PEEK Machining

PEEK manufacturing et PEEK fabrication, though a reliable substitute for certain metals like steel and aluminum, comes with some noteworthy limitations:

Special Handling to Minimize Stress and Heat-Related Cracks

PEEK plastic machining requires meticulous handling to minimize internal stresses and the risk of heat-related cracks. Careful tool selection, toolpath optimization, and cooling techniques are essential to mitigate these issues.

Annealing Required

Annealing, a post-machining heat treatment process, is often necessary to relieve residual stresses in machined PEEK components. This ensures dimensional stability and minimizes the potential for PEEK machined parts distortion.

Limited Heat Dissipation

PEEK does not dissipate heat effectively during machining. Controlling temperatures using efficient cooling methods is critical to prevent overheating, tool wear, and surface defects.

Susceptibility to Cracking with Deep Drilling

Deep drilling operations can risk cracking in PEEK components. Careful monitoring, optimal tool geometry, and proper chip evacuation techniques are vital to avoid such issues.

Advantages of Machining PEEK

Precision PEEK Machining offers numerous advantages stemming from both the inherent properties of the material and the capabilities of PEEK CNC machining:

Material Advantages of Machining PEEK

• Excellent Chemical Resistance: PEEK exhibits outstanding resistance to various chemicals, making it ideal for applications in corrosive environments.
• Very Low Moisture Absorption: PEEK has minimal moisture absorption properties, ensuring dimensional stability in high-humidity conditions.
• Wear and Abrasion Resistance: PEEK’s inherent toughness and wear resistance make it ideal for components subjected to friction and abrasion.
• Unaffected by Continuous Hot Water/Steam Exposure: PEEK maintains its structural integrity and mechanical properties even when exposed to continuous hot water or steam, making it suitable for demanding applications.
• Biocompatible Grades Available: Some PEEK grades are biocompatible, making them suitable for medical and healthcare applications.
• Resistant to Biodegradation: PEEK is inherently resistant to biodegradation, ensuring the long-term durability of components in various environments.

Process Advantages of Machining PEEK

• High Accuracy: PEEK CNC machining offers exceptional precision, ensuring that PEEK components meet tight dimensional requirements.
• High Repeatability: CNC machines deliver consistent and repeatable results, which is crucial for applications demanding precision and consistency.
• Tight Tolerances: PEEK’s dimensional stability and CNC machining capabilities allow for achieving tight tolerances required in various industries.
• Relatively High Melting Point: PEEK’s relatively high melting point allows for faster feeds and speeds during machining, increasing productivity while maintaining material integrity.

Machining Industrial Grade vs Medical Grade PEEK: How is it Different?

When it comes to machining PEEK, it’s essential to choose the right type based on your specific production needs. There are primarily two kinds: industrial-grade PEEK et medical-grade PEEK, each tailored for distinct applications.

Industrial-Grade PEEK

• Strength and Durability: Industrial-grade PEEK is incredibly robust and known for its flame resistance and resistance to wear and tear. It can withstand abrasion and impact, making it suitable for demanding environments.
• Temperature Resilience: It retains its mechanical properties even at high temperatures, ensuring consistent performance in extreme conditions.
• Polyvalence : This type of PEEK finds applications in various industries such as aerospace, automotive, chemicals, electronics, petroleum, and the food and beverage sectors.

Medical-Grade PEEK

• Biocompatibilité: Medical-grade PEEK is designed to be biocompatible, meeting ISO 10993 standards. It’s highly resistant to chemicals and can be sterilized, making it suitable for medical applications.
• Radiolucent Properties: This unique characteristic means it remains invisible under X-rays, MRIs, or CT scans, making it ideal for medical implants.
• Bone-Like Stiffness: Certain variations like PEEK Optima et Zeniva PEEK mimic the stiffness of human bone. They can be used for implants that remain in contact with bodily fluids or tissues indefinitely.
• Custom Medical Components: Medical-grade PEEK is also used in crafting custom medical components, such as articulating joints and spinal devices, showcasing its versatility in the medical field.

Machining PEEK: Essential Considerations

Quand machining PEEK, several critical considerations can significantly impact the outcome. One of the first decisions is working with industrial- or medical-grade PEEK.

Choosing Between Medical-Grade and Industrial-Grade PEEK Machining

Industrial-grade PEEK is known for its exceptional strength, flame resistance, abrasion resistance, and low coefficient of friction. It stays strong and works well even when it’s really hot, which is why people use it a lot in things like airplanes, oil and gas, chemicals, cars, electronics, and food and drinks.

On the other hand, medical-grade PEEK not only possesses all the qualities of industrial-grade PEEK but also offers biocompatibility per ISO 10993. It boasts high chemical resistance and can withstand sterilization processes. Moreover, medical-grade PEEK is radiolucent, which means it remains invisible under X-ray, MRI, or CT scans.

This feature is particularly advantageous for medical implants, such as PEEK Optima and Zeniva PEEK, which mimic bone stiffness and can remain in contact with blood or tissue indefinitely. Other variations of medical-grade PEEK are suitable for custom medical components like articulating joints and spinal devices.

Annealing PEEK

As mentioned, annealing PEEK is another crucial step in the precision PEEK machining process. Most PEEK arrives in the form of rods with varying diameters. Stress-relieving through annealing is essential before machining to reduce the risk of surface cracks and internal stresses caused by heat.

Annealing also increases crystallinity and allows control over dimensional changes. Intermediate annealing steps may be necessary for extended machining times to maintain tight tolerances and flatness.

Both industrial-grade and most medical-grade PEEK materials are machined in a similar manner, except for PEEK reinforced with carbon fiber. Silicon carbide cutting tools are suitable for natural PEEK, while diamond tools work well for PEEK reinforced with carbon fiber.

When working with medical-grade PEEK, it’s essential to preserve its biocompatibility. Dry PEEK plastic machining is the best practice; however, PEEK doesn’t dissipate heat like metals. In some cases, coolant may be necessary.

 In such situations, air cooling is the preferred choice as it’s less likely to affect medical-grade PEEK’s biocompatibility. Any chips resulting from machining medical-grade PEEK can be reused for industrial applications.

Preventing Contamination

Preventing Contamination is a paramount concern, especially when machining polymer components for technically demanding industries like aerospace and medicine. Precision PEEK Machining adopts a rigorous approach by exclusively designing, heat-treating, and machining plastics. Any sub-manufactured metalwork is processed outside their facility to maintain the highest cleanliness and quality.

The Wide Application of PEEK in Various Industries

Thanks to its outstanding properties, PEEK plastic has extensive use in various industries, including medical implant production. Manufacturers particularly value the following properties during PEEK fabrication and manufacturing:

1. Impressive Chemical, Electrical, and Temperature Resistance:

 PEEK material exhibits remarkable resistance to corrosive chemicals, on par with nickel steel. It maintains its non-corrosive chemical structure even when in contact with most metals, even at high temperatures. Under normal conditions, only concentrated sulphuric acid can dissolve this plastic.

Additionally, PEEK offers excellent electrical performance at high temperatures and frequencies. Its stable chemical structure allows it to function effectively under high levels of ionization radiation. Moreover, PEEK displays high resistance to gamma radiation, surpassing that of polystyrene, known for its radiation resistance.

This property makes it suitable for high-performance wiring, ensuring effective insulation. Furthermore, PEEK boasts durability and a high melting point, making it well-suited for precision PEEK machining at elevated temperatures without deformation.

2. High Workability and Consistent Performance, Even at Elevated Temperatures:

 PEEK’s excellent workability during PEEK CNC milling and machining is attributable to its strong processing performance. Despite being a super high-temperature thermoplastic material, it is compatible with various material processing methods, including injection molding, extrusion molding, and melt spinning, thanks to its high-temperature workability and superior thermal decomposition properties.

Furthermore, PEEK is self-extinguishing during combustion, producing minimal or no toxic gas and smoke.

3. Exceptional Mechanical Properties, Creep Resistance, Wear, and Friction Resistance:

PEEK and other high-temperature thermoplastics boast high-impact strength and maintain their size even at elevated temperatures. They have a low linear expansion coefficient, ensuring good dimensional stability.

PEEK stands out for its exceptional fatigue and stress-retaining properties, making it highly suitable for applications exposed to significant pressure during machining. Moreover, PEEK offers excellent creep resistance, which can deform slowly over extended periods under stress. This property enables it to withstand high-pressure conditions effectively.

Additionally, PEEK exhibits outstanding résistance à l'usure with a low coefficient of friction, ensuring it maintains excellent wear resistance under various physical conditions, including pressure, surface roughness, temperature, and speed.

4. Low Water Absorption and Resilience to Radiation:

PEEK’s low water absorption makes it ideal for machine or instrument components in wet environments. It retains its chemical structure and properties even in areas with pressurized hot water or steam.

Furthermore, PEEK machined parts can operate effectively under intense ionizing radiation. As mentioned, it displays superior resistance to gamma radiation compared to polystyrene. These properties make PEEK a versatile choice for various applications across industries.

En résumé !

Looking for professionals for your next PEEK prototyping project? Our professional team at Prototool has you covered with advanced PEEK machining services using modern machining practices.

FAQs :

Is PEEK Hard to Machine?

Machining PEEK can indeed be a challenging task. This thermoplastic material demands specialized handling and a high level of expertise and experience. To achieve the best results, manufacturers must follow critical steps before, during, and after the machining process.

Can You EDM PEEK?

Yes, Electrical Discharge Machining (EDM) is a viable option for working with PEEK. Its unique properties make it well-suited for creating complex geometries, some of which may be impossible to achieve using other machining technologies. EDM offers a precise and effective method for shaping PEEK components to meet specific requirements.

What other materials is Prototool good at machining?

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Récemment, la demande de matériaux solides, à faible frottement et résistants à l'usure s'est accrue, dans le but de remplacer les métaux. Grâce aux progrès technologiques, le Delrin usiné, un polymère léger, est devenu un choix polyvalent dans diverses industries. Il est rentable et facile à usiner, ce qui en fait un choix privilégié. Si vous souhaitez tirer le meilleur parti des avantages du Delrin, nous vous invitons à nous contacter. usinage du Delrin (Usinage du POM), cet article vous aidera à explorer toutes les choses à faire et à ne pas faire dans l'usinage du POM. Pour avoir une idée plus précise du processus d'usinage professionnel, nous vous suggérons de consulter également notre guide détaillé sur l'usinage du POM. pièces d'usinage.

Sans plus attendre, entrons dans les détails.

Grades de POM pour l'usinage

La polyvalence de la POM se manifeste dans ses différentes qualités, chacune d'entre elles étant adaptée à des exigences spécifiques. Vous pouvez vous référer au tableau ci-dessous pour en savoir plus sur les qualités de POM et sur les différentes caractéristiques de ce matériau. Usinage CNC les exigences qu'ils remplissent :

Propriétés du Delrin usiné

Delrin, un homopolymère d'acétalL'acier inoxydable présente des caractéristiques remarquables qui en font un matériau de premier choix pour l'usinage. Voici un aperçu de ses principales propriétés :

• Résistance, rigidité et dureté : Le POM est réputé pour sa résistance, sa rigidité et sa dureté. Il constitue une base solide pour diverses applications qui exigent une intégrité structurelle et une durabilité.
• Stabilité dimensionnelle : Le Delrin présente une stabilité dimensionnelle exceptionnelle, ce qui garantit que les composants usinés conservent leur forme et leur taille prévues au fil du temps.
• Résistance au fluage: Il offre une bonne résistance au fluage, ce qui le rend fiable pour les applications sous contraintes ou charges prolongées.
• Résistance au frottement : Le POM se distingue par une résistance supérieure au frottement, réduisant l'usure des composants mécaniques.
• Haute résistance à la traction : Grâce à sa grande résistance à la traction, le Delrin peut supporter des forces importantes sans se déformer.
• Résistance à la fatigue, à l'abrasion, aux solvants et à l'humidité : La résistance du Delrin à la fatigue, à l'abrasion, aux solvants et à l'humidité lui permet de s'adapter à divers environnements difficiles.
• Performance en matière d'humidité : Le Delrin excelle dans les conditions humides, surpassant des matériaux tels que l'aluminium. Nylon. Il conserve son faible coefficient de frottement et sa résistance à l'usure, même dans des conditions de forte humidité ou d'immersion.

Différentes méthodes d'usinage CNC du POM

En raison de leur grande usinabilité, les pièces en POM peuvent être manipulées dans la forme souhaitée à l'aide d'opérations d'usinage CNC, telles que fraisage, tournant, le défonçage et le perçage (Vérifier Processus de perçage CNC du POM).

Le Delrin peut être usiné avec outils en acier dursimilaire à aluminium et le cuivre. Il produit la meilleure qualité d'usinage avec une faible vitesse d'avance et une vitesse de coupe élevée. En outre, des liquides de refroidissement sont nécessaires lors de l'usinage à une vitesse de coupe élevée de 250 pieds/min..

Fraisage CNC du Delrin

Le fraisage est le moyen le plus courant d'utiliser une machine CNC pour donner différentes formes au Delrin. Pour le fraisage CNC du Delrin, il est recommandé d'utiliser des arêtes de coupe tranchantes pour faciliter la formation continue de copeaux. Le fraisage du Delrin nécessite des fraises à simple cannelure pour éviter la formation de chaleur et un faible dégagement des copeaux.

Delrin Perçage CNC

Le perçage du Delrin peut supporter le foret hélicoïdal standard. Les bords d'attaque plats et rectifiés des forets sont le choix idéal pour le perçage du POM, qui peut être modifié en changeant les angles des lèvres. Le scénario parfait est une vitesse de coupe de 1500 tours/minute, un foret hélicoïdal de 118°, une avance moyenne et aucun angle de lèvre. liquide de refroidissement.

Tournage CNC du Delrin

Le tournage du Delrin est assez similaire à celui du laiton. Il exige vitesse élevée et vitesse d'alimentation moyenne des embouts d'outil rectifiés pour un fonctionnement en douceur. Un brise-copeaux peut être utile pour empêcher la formation de gros copeaux, ce qui limitera également la traînée et les interférences.

Découpage et poinçonnage

Pour les pièces de petite taille, le découpage et la mise en forme des feuilles de Delrin constituent l'option idéale pour l'usinage de précision du POM. Elles peuvent être poinçonnées à la main ou à l'aide d'une presse à poinçonner à haute cadence. La fissuration de la feuille est un problème important lors du poinçonnage ou du découpage de la feuille de Delrin, qui peut être résolu en préchauffant la feuille.

Limites de l'usinage du POM et meilleures pratiques

L'usinage du plastique POM offre une polyvalence et une résistance impressionnantes, mais comme tout matériau, il présente des limites et des considérations uniques. Qu'il s'agisse de l'usinage CNC du Delrin ou de l'usinage personnalisé du Delrin, il est essentiel de comprendre les forces et les défis pour obtenir des résultats exceptionnels.

Naviguer dans les limites du Delrin

1. Défis en matière d'adhésion : Le Delrin présente une résistance chimique remarquable, une caractéristique précieuse dans de nombreuses applications. Toutefois, cette résistance peut poser des problèmes d'adhésion. Le Delrin n'adhère pas facilement aux adhésifs, bien qu'il ait tendance à être plus facile à coller que les copolymères POM. Lorsque l'on se lance dans des projets de fabrication de plastique POM ou de fraisage CNC POM, l'obtention de fortes liaisons adhésives peut nécessiter des techniques ou des adhésifs spécialisés.
2. Risques d'inflammabilité : Le Delrin ne s'éteint pas de lui-même ; il continue à brûler jusqu'à ce que l'oxygène soit épuisé. En cas d'incendie impliquant du Delrin, vous devez disposer d'un extincteur de classe A pour étouffer efficacement les flammes. Il est essentiel de prendre au sérieux cet aspect de l'inflammabilité, en particulier lorsque l'on envisage d'utiliser le Delrin pour des applications spécifiques.
3. Sensibilité à la chaleur : La sensibilité du Delrin aux températures élevées est un problème important lors de l'usinage. Une chaleur excessive peut entraîner une déformation, ce qui risque de compromettre votre projet. Pour réduire ce risque, maintenez des températures d'usinage appropriées tout au long du processus d'usinage du Delrin.

Conseils pour l'usinage du POM

• Conçu pour POM : Quand la conception de composants pour l'usinage du Delrin, s'efforcer d'obtenir une épaisseur de paroi constante afin de garantir la précision de l'usinage du Delrin. Incorporez des congés et des nervures si nécessaire, en particulier pour les pièces plus grandes qui peuvent être plus susceptibles de se déformer.
• Gardez la tête froide : La sensibilité à la température élevée du Delrin signifie que vous devez apporter un soin particulier au refroidissement pendant l'usinage. Les liquides de refroidissement à base d'air sont plus performants que les liquides et peuvent accélérer l'enlèvement des copeaux.
• Propreté de l'outil : Pour éviter toute contamination, optez pour des outils de coupe qui n'ont jamais été utilisés pour usiner de l'aluminium ou d'autres métaux auparavant.
• La netteté est importante : Lors de l'usinage du Delrin, un outil de coupe avec un angle de dépouille généreux donnera des résultats supérieurs. L'utilisation de lubrifiants de coupe peut également améliorer le processus d'usinage.
• Attention au serrage : Le POM n'étant pas réputé pour sa rigidité, il convient d'utiliser des forces de serrage douces pour éviter les déformations. Une touche légère est souvent plus efficace.

Finitions de surface pour les pièces usinées en Delrin (POM)

En ce qui concerne l'usinage du plastique POM, la réalisation de la bonne finition de la surface est essentiel pour répondre aux exigences de votre projet.

Que vous optiez pour la texture robuste d'une finition telle qu'usinée ou pour la perfection polie d'une finition à l'ancienne, vous pouvez choisir de faire appel à la technologie de l'acier inoxydable. microbillageLa compréhension de ces choix vous permet de prendre des décisions éclairées pour votre prochain projet de POM. prototypageLe groupe de travail sur l'usinage de Delrin a été créé pour répondre aux besoins des clients en matière d'usinage de Delrin.

Explorons maintenant les différentes méthodes de finition des pièces en Delrin usinées par CNC :

Finition telle qu'usinée

Une finition telle qu'usinée laisse à votre pièce en Delrin une surface qui conserve les marques et la texture résultant du processus d'usinage.

Cette finition convient aux composants pour lesquels une surface légèrement rugueuse ou texturée est avantageuse. Elle améliore le frottement, ce qui la rend idéale pour les pièces utilisées dans des applications mécaniques nécessitant adhérence et durabilité. Si votre composant doit faire face à des conditions exigeantes avec un frottement intense, la finition telle qu'usinée peut relever le défi.

Finition par microbillage

Le microbillage offre une finition de surface uniforme et cohérente. Il élimine les marques d'usinage et donne à votre pièce en POM un aspect lisse et poli.

Cette finition est polyvalente et peut être appliquée à diverses pièces en Delrin. Elle améliore non seulement l'esthétique mais aussi la durabilité. Le microbillage est particulièrement utile pour masquer les éventuels défauts survenus au cours du processus d'usinage.

Que vous fabriquiez des composants pour leur attrait esthétique ou leur excellence fonctionnelle, la finition par microbillage répond à une large gamme d'exigences de fabrication en Delrin.

Applications d'usinage du Delrin

L'usinage du plastique Delrin a fait son entrée dans de nombreuses industries, de la construction automobile à l'électronique grand public. Il est essentiel de comprendre les diverses applications du POM pour ceux qui travaillent dans l'usinage de précision du Delrin, l'usinage CNC du Delrin ou toute autre facette de la fabrication du plastique Delrin.

Précision mécanique

Les propriétés exceptionnelles du Delrin en font un choix idéal pour la fabrication de composants mécaniques. Il peut s'agir d'engrenages, de boîtiers, de ressorts, de roues de ventilateur, de soupapes, de roulements, de rouleaux et de racleurs. Que vous conceviez des machines industrielles robustes ou des mécanismes complexes, le Delrin peut vous offrir la précision et la durabilité dont vous avez besoin.

L'essentiel de l'électronique

Dans le domaine de l'électronique, le Delrin brille également. Il joue admirablement son rôle d'isolant, protégeant les circuits délicats des interférences et des dommages. En outre, le POM est un excellent choix pour la fabrication de connecteurs, de bobines et de diverses pièces électroniques grand public, y compris les couvercles de clavier. Ses propriétés d'isolation électrique en font un choix de confiance.

Avancées dans le domaine de l'automobile

L'industrie automobile fait appel au Delrin pour toute une série de composants. Du système de verrouillage des portes aux boîtiers de charnières en passant par les transmetteurs de carburant, le Delrin joue un rôle essentiel dans l'amélioration de la fonctionnalité et de la sécurité des véhicules. En raison de sa capacité à rebondir et à résister à l'usure, il est souvent le premier choix pour des utilisations aussi importantes que celles-ci.

Produits médicaux

Dans le domaine médical, le POM démontre une fois de plus sa polyvalence. Il trouve sa place dans les inhalateurs, les stylos à insuline et divers instruments médicaux. La biocompatibilité et l'usinabilité du POM sont évidentes, qu'il s'agisse d'assurer une administration précise des médicaments ou de fabriquer des outils chirurgicaux complexes tels que des agrafeuses chirurgicales et même des plectres de guitare.

Conclusion

Grâce à ses qualités uniques et à sa large gamme de nuances, l'usinage du Delrin ouvre un monde de possibilités. Que vous ayez besoin d'un usinage CNC du POM ou d'un usinage personnalisé du Delrin pour votre application spécifique, ce matériau a tout ce qu'il vous faut.

Pour un travail d'expert et une qualité de premier ordre, Prototool est un nom de confiance dans l'industrie manufacturière, toujours prêt à répondre à vos besoins. Besoins en matière de fabrication de Delrin. Avec Prototool, vos projets en Delrin sont entre de bonnes mains, garantissant l'excellence du début à la fin.

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As a flexible thermoplastic polymer (Check the thermoplastic manufacturing), ABS is used in various applications, from automotive components to consumer goods. This material has a wide range of applications, including ABS Virgin and specialty grades, and it has good mechanical qualities and durability. Because of its low melting point, ABS is particularly well-suited for machining processes.

But is that enough to consider during ABS machining? Definitely not! From challenges to applications and additional insights, there is much to consider during ABS machining. In this article, we will take you through all that and more. So, keep reading to learn how to effectively conduct a precision ABS machining process.

Before you delve deeper into it, we also suggest you go through our detailed guide on machining parts.

Understanding the ABS Challenge: Precision Meets Delicacy

Before delving into the intricacies of ABS plastic machining, it’s crucial to understand this versatile material’s unique challenges. Let’s take a closer look at them below:

Precision ABS Machining Complexity

Crafting high-quality, precision-machined parts from ABS plastic demands the right equipment and expertise. Even experienced machinists can face hurdles when handling ABS plastic, especially without the proper understanding. Sometimes, the realization of a damaged ABS plastic part only dawns after the workpiece is completed.

Common Defects in ABS Plastic Machining

Like other machined plastics, ABS plastic often exhibits two common machining defects: distortion and a subpar surface finish. Parts marred by tooling marks or chatter lines won’t meet surface quality requirements. Additionally, any scratches and imperfections can render transparent ABS parts cloudy or lead to leaks in ABS fittings during ABS material processing.

Surface Quality Challenges

Surface quality issues in ABS plastic components can arise from various factors. Using the wrong cutting tools, incorrect cutting parameters, or allowing excessive heat buildup are common culprits that can compromise the surface finish of ABS parts.

Tackling Distortion

Another prevalent challenge in working with ABS plastic is avoiding distortion. Unlike commonly machined metals, ABS plastics exhibit significant thermal expansion when heated. This can lead inexperienced machinists to remove excessive material, becoming evident when the part cools and contracts.

Heat-related Concerns

To complicate matters, ABS plastics boast relatively low heat deflection temperatures and thermal conductivities. Consequently, heat can accumulate rapidly during ABS material processing, causing the plastic to soften and deform.

Tips for Effective ABS Machining

In ABS manufacturing, you can elevate your results by implementing several tried-and-true techniques. These tips are essential to ensure the quality and precision of your ABS machined parts. Whether you’re engaged in ABS fabrication or ABS plastic machining, these strategies will prove valuable.

#1 – Opt for Machine-Grade ABS Plastic

ABS plastic comes in various grades, each tailored for specific applications like extrusion, casting, or ABS CNC machining. Always opt for machine-grade ABS plastics for tasks such as ABS CNC milling, turning, or drilling. This choice ensures optimal chip formation and delivers a superior surface finish.

#2 – Select Appropriate Cutting Tools

Choosing the right cutting tools is paramount. While those designed for machining high-strength metals may excel in other contexts, they are ill-suited for ABS plastics. Knowledgeable machinists understand the importance of employing cutting tools specially crafted for plastics. Maintaining the sharpness of these tools is equally crucial to prevent damage to the plastic’s surface.

#3 – Fine-Tune Your Cutting Parameters

ABS CNC Machining depth matters significantly. Cutting too deep or shallow in a single pass can lead to part deformation or machining chatter. Similarly, improper cutting speed or feed rate can result in excessive heat buildup, distorting your ABS components. Though determining the ideal cutting parameters often requires experience, the enhanced quality of your machined parts makes this effort worthwhile.

Additionally, ensure that your machining setup securely holds the ABS part in place without over-compressing it, as excessive pressure can distort the final product.

#4 – Employ an Appropriate Coolant

During machining, ABS plastic can overheat and deform if not properly cooled. However, it’s crucial to use the right type of coolant. While ABS plastics generally exhibit good chemical resistance, certain coolants designed for metals or ceramics can lead to contamination.

For machining plastic parts, it’s advisable to utilize a non-aromatic, water-soluble coolant specifically designed for this purpose. Plastic coolants can be applied as a pressurized gas jet, a continuous mist, or a flowing liquid, depending on the coolant used and your part’s design.

#5 – Perform Annealing

Consider annealing your ABS plastic before precision ABS machining to mitigate potential issues. Unannealed plastic parts may harbor significant internal stresses that are not readily apparent in the raw material. When heated during machining or in service, these stresses can deform the final product, causing it to deviate from the desired tolerances.

Annealing ABS plastic is like gently baking it in an oven. We slowly warm it up to a specific temperature, keep it at that temperature for a while, and then let it cool down slowly. This process effectively relieves internal stresses, ensuring the integrity of your machined ABS parts.

Surface Finish Choices for ABS Machined Parts

The initial finish of CNC-machined ABS parts typically leans towards a matte texture. However, you can refine this surface after ABS material processing to achieve your desired appearance. Here, we’ll delve into some common methods for enhancing the finish of ABS components.

• Bead Blasting: Bead blasting is a favored technique for refining ABS surfaces. This process employs abrasive particles like sand, glass beads, steel, silicon carbide, and more. As these particles impact the ABS surface, they create a smooth, matte texture that greatly enhances the visual appeal of the part.
• Metallic Coating: To infuse a metallic sheen into your ABS parts, electroless and immersion plating are viable options. These methods enable the application of various metals onto the ABS surface. Common choices include aluminum, zinc, and other metals. This coating adds a metallic gleam, enhancing the part’s durability and resistance.
• Painting: Regarding surface finishing for CNC-machined ABS parts, adhesive painting is a popular choice. This method offers the versatility to paint the ABS surface in any desired color, catering to specific requirements. Moreover, if you’ve bead-blasted the ABS part before painting, you’ll achieve even more remarkable results. This combination provides an excellent finish that looks good and ensures the durability of your ABS components.

Applications of ABS CNC Machining

As previously said, ABS can be transformed into useful components for various industries, including automotive, electronics and electrical, aerospace, household appliances, defense, toys, and others. You can refer to the table below to evaluate the different applications of ABS manufacturing:

Conclusion:

In conclusion, ABS machining offers various applications and advantages, making it a valuable choice in various industries. Whether you’re looking for precision ABS CNC milling or ABS plastic fabrication, Prototool is a trusted partner in the manufacturing industry, ready to meet your specific needs with expertise and quality.

FAQs:

Can ABS Plastic Be Machined?

Absolutely! ABS plastic, a cost-effective engineering material, is eminently machinable. This thermoplastic polymer is frequently employed in pre-injection molding prototypes. If you’re looking for production-like parts with meticulous detail and robust mechanical properties, ABS CNC machining is a fantastic choice.

Where Is CNC Machined ABS Plastic Commonly Utilized?

CNC-machined ABS plastic finds its way into various applications thanks to its versatile characteristics. Some common uses include:

• General Purpose ABS Prototyping: ABS plastic excels in general-purpose ABS prototyping due to its ease of machining and cost-effectiveness.
• Pre-Molding Prototypes: It’s an excellent choice for crafting pre-molding prototypes, enabling you to refine designs before proceeding to full-scale production.
• Impact-Resistant Parts: ABS’s inherent toughness makes it ideal for parts that endure impacts, ensuring durability in such scenarios.
• Cost-Efficiency: When cost considerations are paramount, ABS plastic comes to the forefront as a budget-friendly yet highly functional material.

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Les pièce d'usinage est l'approche de la création d'objets que nous utilisons dans notre vie quotidienne. Nous comptons beaucoup sur eux. Ils sont de complexité variable, allant de conceptions simples à sophistiquées, et sont utilisés comme pièces de rechange ou surfaces d'outillage.

Mais comment ces pièces fabriquées? Dans l'industrie moderne, fabricants professionnels aide rapide et peu coûteuse fabrication Pièces fabriquées par CNC.

Dans cet article, nous allons passer en revue tout ce qui concerne pièces usinéesde leurs caractéristiques aux aspects qui les distinguent des produits manufacturés, ainsi que leur guide de conception.

Qu'est-ce qu'une pièce usinée ?

Les pièces usinées sont utilisées dans divers secteurs, qu'il s'agisse de simples attaches métalliques ou de pièces complexes. composants de moteurs d'avion. L'usinage, à la base, est la fabrication de pièces spécialisées à l'aide d'équipements de coupe tels que moulins, routeurset tours.

Bien que leurs méthodes diffèrent, elles ont toutes le même objectif : retirer de la matière d'un bloc solide appelé le pièce à usiner en utilisant outils de coupe de précision.

Différentes méthodes peuvent être utilisées pour produire un objet usiné. Usinage manuel des pièces nécessite les connaissances d'un machiniste qualifié qui utilise manuellement des machines telles que des fraiseuses pour former une pièce précise fabriquée par des machines à commande numérique. fraisage.

D'autre part, l'usinage CNC utilise des machines motorisées. Machines CNC qui exécutent de manière autonome des processus de coupe sur la base d'instructions générées par ordinateur.

L'usinage CNC, en raison de sa précision et de son efficacité, est largement utilisé dans les pratiques modernes pour les produits délicats et personnalisés. Cependant, l'usinage manuel reste populaire pour certaines tâches en raison de sa rapidité, en particulier lorsque la conception numérique et la programmation de machines à commande numérique ne sont pas nécessaires.

Aujourd'hui, lorsqu'il s'agit de choisir les matériaux d'une pièce fabriquée par CNC, différents matériaux sont utilisés, allant du métal à l'aluminium. polymères. Néanmoins, le matériau choisi doit pouvoir être tranché sans déformation considérable. Plus précisément, voici quelques considérations sur les matériaux idéaux pour les pratiques d'usinage des pièces :

Usinage du titane	Usinage de l'acier inoxydable	Usinage du magnésium	Usinage de l'acier
Usinage de l'ABS	Usinage du POM	Usinage du PEEK	Usinage du zinc
Usinage du laiton	Usinage du cuivre

Toutefois, dans certains cas, l'usinage des pièces est effectué sur des articles construits selon d'autres procédures. Par exemple, les produits coulés ou moulés peuvent faire l'objet d'un usinage supplémentaire pour intégrer certains détails ou caractéristiques.

Ces composants sont connus sous le nom de pièces partiellement usinées ou pièces post-usinéesLes résultats de l'étude ont montré que les méthodes d'usinage sont polyvalentes et adaptables à diverses situations de fabrication.

Usinage et fabrication : Quelle est la différence ?

L'usinage et la fabrication sont deux opérations interdépendantes qui jouent des rôles différents dans le processus de production. La fabrication fait référence à diverses techniques permettant de transformer des matières premières en produits finis, notamment coulée, moulage, forgeageet usinage.

En ce qui concerne l'usinage, un sous-ensemble de la fabrication, ce processus implique l'enlèvement contrôlé de matière d'une pièce afin d'obtenir des formes ou des caractéristiques spécifiques. Cette technologie est d'une précision extraordinaire, permettant la fabrication d'éléments délicats qu'il serait difficile, voire impossible, de créer avec d'autres procédures.

Pourquoi utiliser des pièces usinées ?

Diverses raisons impérieuses justifient l'utilisation de pièces usinées dans de nombreux secteurs, notamment dans les entreprises, les concepteurs de produits et les départements de recherche et développement (R&D). Nous allons ci-après mettre en lumière les diverses applications et avantages d'une pièce usinée, qui la rendent utile dans des environnements réels :

Force inhérente

Les pièces usinées étant fabriquées à partir de blocs de matière solides, leur résistance inhérente constitue un avantage significatif. Cette base solide confère à ces composants une excellente endurance et une grande robustesse.

En outre, la polyvalence des pièces usinées est démontrée par leur capacité à assumer un large éventail de fonctions. formes et épaisseurs. Cette polyvalence permet d'obtenir des conceptions complexes et des proportions variées adaptées à des besoins spécifiques.

Amélioration de la précision

Une autre caractéristique remarquable des pièces usinées est la précision des pièces fabriquées après l'usinage. Leur approche de la fabrication permet d'insérer des caractéristiques élaborées et très détaillées, ce qui améliore la fonctionnalité et l'attrait du produit final.

De plus, la variété des matériaux pouvant être utilisés ajoute à l'adaptabilité des pièces usinées. Les métaux, les polymères et même certains matériaux composites font partie des alternatives de matériaux disponibles.

Production en petites séries

Les pièces usinées bénéficient notamment d'une production plus rapide en petites séries. L'absence d'exigences complexes en matière d'outillage accélère le processus de fabrication, ce qui permet de produire de petites quantités en fonction des besoins. Cette souplesse de production est conforme aux exigences des prototypage rapide et production en faible volume scénarios lors de l'usinage de pièces.

Tolérance serrée

Les pièces usinées peuvent être produites avec des tolérances extrêmement serrées. Les taux de coupe contrôlables permettent des modifications fines, ce qui permet au produit final de respecter des tolérances rigoureuses. Cette précision est utile dans les industries où la précision est essentielle, comme l'aérospatiale et la fabrication d'équipements médicaux.

Une technique fiable

L'intégration de pièces usinées dans les projets présente également l'avantage de pièces fabriquées par CNC dont le caractère de technologie de production a fait ses preuves. Précisément, l'usinage, en tant que norme industrielle depuis des décennies, offre fiabilité et prévisibilité.

Les composants usinés sont donc prêts à s'aligner sur les normes de l'Union européenne. normes et certifications spécifiques à l'industriece qui améliore leur viabilité pour diverses applications.

Meilleures pratiques pour la conception de pièces usinées

Voici une ligne directrice précise à prendre en compte lors de la phase de conception pour l'usinage de la pièce :

Rayon de l'angle intérieur

Lors de la conception de pièces usinées, il faut garder à l'esprit rayons d'angle intérieurs à l'esprit. Les angles vifs doivent être évités car ils peuvent entraîner des problèmes d'outillage tels qu'une usure excessive de l'outil, une augmentation du temps d'usinage et une détérioration probable de la pièce.

Le rayon optimal est déterminé par le matériau. Envisagez des rayons de 0,5 mm à 2,0 mm (0,02 pouce à 0,08 pouce) pour les matériaux plus souples tels que les plastiques. Les rayons des métaux sont généralement compris entre 1,0 mm et 3,0 mm (0,04 à 0,12 pouce). Des rayons plus grands, tels que 3,0 mm à 6,0 mm (0,12 pouce à 0,24 pouce) ou plus, peuvent être nécessaires pour l'usinage de pièces plus lourdes ou d'une pièce nécessitant une résistance accrue.

Poches

N'oubliez pas de prendre en compte les profondeur de la poche et épaisseur de la paroi lors de la conception des poches. En général, il faut viser une profondeur de poche de 2 à 4 fois le diamètre de l'outil de coupe. Vérifiez que l'épaisseur de la paroi est de 1,5 à 2 fois le diamètre de l'outil de coupe. Cela contribue à l'intégrité structurelle et à l'efficacité de l'usinage.

Cavités

Cavités sont nécessaires à l'intérieur des pièces pour diverses fonctions, telles que le logement de composants ou la formation de structures intérieures. Tenez compte de la fonction de la cavité et concevez sa taille et sa forme en conséquence. Cela permet d'obtenir des performances appropriées et de faciliter la fabrication.

Pré-perçage Profondeur de taraudage

Lorsque vous incorporez des trous filetés dans votre conception, spécifiez avec précision les profondeur de taraudage avant perçage. Cette profondeur détermine l'engagement de la partie filetée. Assurez-vous que la profondeur de taraudage avant perçage correspond aux exigences du filetage, y compris la taille et le pas du filetage.

C'est important car la précision exige de respecter les normes industrielles ou de consulter un machiniste.

Trous taraudés

Tenez compte de la taille et du pas du filetage en fonction des exigences de l'application lorsque vous concevez des articles avec des trous filetés. Choisissez un diamètre de trou suffisamment grand pour accepter le diamètre du filetage et permettre un contact optimal.

Consultez les références techniques ou les machinistes professionnels de Prototool pour connaître les diamètres de trous suggérés pour des types de filets spécifiques. Prévoir un dégagement de filetage au fond du trou afin d'assurer une bonne formation du filet et d'éviter le grippage.

Sous-coupes

La prise en compte des contre-dépouilles nécessite de porter une attention particulière aux éléments suivants angles de dépouille afin de garantir une éjection en douceur pendant la production et d'éviter d'endommager les pièces. Veiller à ce que les outils d'usinage puissent atteindre et fraiser les zones de contre-dépouille, qui peuvent nécessiter des outils spécialisés ou des procédures multi-axes. Cela permet de créer des systèmes d'emboîtement précis.

Épaisseur de la paroi

Maintien épaisseur de paroi correcte est essentielle pour l'intégrité structurelle et la fabricabilité. Étudier les qualités du matériau pour déterminer l'épaisseur minimale nécessaire.

Pour éviter concentration de contraintes et le gauchissement ultérieurPour les pièces en plastique, l'épaisseur de la paroi doit être uniforme sur l'ensemble de la pièce. Envisagez d'ajouter des structures de soutien ou des nervures pour améliorer la rigidité, en particulier pour les parties larges ou minces.

Texte et lettrage

Utilisez une police de caractères claire et lisible lorsque vous incorporez du texte ou des lettres sur des pièces usinées à des fins d'identification ou de marquage. Tenez compte de la lisibilité de la police de caractères à la taille souhaitée et évitez les styles extrêmement complexes qui peuvent être difficiles à usiner avec précision. Pour garantir la précision et la lisibilité, spécifiez la taille des caractères en fonction des dimensions totales de la pièce.

Déterminer la profondeur nécessaire du texte ou de l'écriture pour obtenir l'effet visuel recherché. En fonction du matériau et de l'application, envisager des traitements de surface tels que la gravure ou le mordançage pour améliorer la visibilité.

Finition de la surface

En fonction du processus d'usinage de la pièce, choisissez une finition de surface adaptée à l'utilisation de la pièce. Des méthodes différentes produisent des finitions différentes, qui influencent à la fois l'esthétique et la fonctionnalité. Pour obtenir le résultat souhaité, il faut s'assurer que la finition choisie est compatible avec l'utilisation prévue du produit et le processus de fabrication.

Exemples de pièces usinées CNC :

L'usinage de pièces à commande numérique permet de produire une large gamme de pièces usinées, démontrant ainsi sa polyvalence et sa précision. Voici quelques exemples remarquables :

• Raccords Composants : Les raccords sont des composants essentiels qui assurent la connexion sans faille de diverses pièces. La précision des dimensions est essentielle, car toute erreur de calcul peut affaiblir la connexion, voire entraîner une défaillance. L'usinage CNC garantit une construction précise des raccords, contribuant ainsi à la fiabilité globale du système assemblé.
• Joints à rotule : Inspiré par les articulations à rotule du système squelettique humain, joints à rotule permettent aux composants de se déplacer dans plusieurs directions. Les joints à rotule usinés CNC permettent aux composants de pivoter et de tourner à différents angles. Cet aspect de la conception est inestimable dans les applications qui exigent des mouvements dynamiques et de la flexibilité.
• Supports en métal : Les supports métalliques aident à soutenir les séquences de machines. La précision et la conception personnalisée se retrouvent dans les supports métalliques usinés sur mesure et fabriqués à l'aide de machines CNC. Ces supports offrent un soutien solide, améliorant la stabilité et la fonctionnalité de la machine pendant l'usinage CNC.

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Prototool est un outil de prototypage et de entreprise de fabrication de pièces sur mesure avec une vaste expérience de l'usinage de pièces par tournage et par fraisage. Demandez un devis pour votre prochaine commande de pièces usinées dès aujourd'hui !

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The machining quality and efficiency of the threads will directly impact the machining quality of the parts and, consequently, the machining center’s production efficiency with the advancement of CNC machining performance. Therefore the advancement of outils de coupe and threading methods is continually increasing, and threading accuracy and efficiency are steadily improving. Several thread processing methods typically used in CNC machining centers in practice are summarized in this detailed blog on CNC thread machining.

So if you’re a technologist struggling to choose a thread processing method in processing, optimize production efficiency, and reduce quality accidents, then we’ve got you covered. Keep reading to learn all about CNC thread machining.

Lire aussi : L'entreprise de moulage qui répond à tous les besoins de production : Prototool

What is CNC Thread Machining?

CNC Thread machining is a critical application in a CNC machining center. It is a subtractive approach for creating various diameters of external and internal threads. The circular movement of a rotating tool calibrated with the desired thread depth and density is used for this machining.

A thread’s principal job is to act as a coupling agent between two systems. Motion between pieces happens during the coupling process. Furthermore, a CNC thread machining structure is made up of various pieces. The crest, root, Helix angle, pitch, and flank are examples.

Different Types of Machining Threads:

Various classification schemes exist to categorize threads, resulting in a wide array of distinct thread types.

The UNF (fine) and UNC (coarse) threads are standard options inside the Unified thread system. External and internal threads, on the other hand, are the two most common forms of threads.

External Threads:

This kind of thread is sometimes referred to as a screw thread, and it can be found in things like screws, bolts, studs, and plug gages. Crafting external threads on a lathe is a highly efficient method for producing such threaded components.

The external thread can also be cut by hand using a round die, yet another method. The circular die utilized in this scenario is kept in a die stock that is not mobile. In addition to circular dies, there are hexagonal square dies, which are well-suited for interlocking applications.

Internal Threads:

A single-lip threading tool is utilized in machining an internal thread, also called a female thread. A conventional threading cap and this tool with a single lip might also help cut CNC internal threading.

One must remember that the formation of internal threads by cutting can only occur on concave surfaces.

When exactly is it necessary to use an internal thread? If your workpiece required screw insertions, you would need to have one. When cutting internal threads, machinists utilize either hand taps or machine taps on their machines.

3 Things to Consider for Effective CNC Thread Machining:

Before choosing the optimal threading procedure for a CNC thread machining operation, it is crucial to have a better understanding of your requirements.

Type of the Thread:

When selecting a suitable threading cycle, companies should thoroughly understand the requirements associated with the type of thread.

Even though the G76 cycle is one of the most compact and simple to operate cycles, it does not offer the possibility of cutting unique threads.

For enhanced control over the threading process, utilizing a G32 or G33 threading cycle is highly recommended when working with these types of threads.

Infeed Method of Operation

When using a CNC machine to cut threads, the tool’s movement when sinking in the workpiece to cut the tread is called the infeed.

Radial, modified flank, and incremental infeed are the three primary categories of infeed movements.

Modified Flank Infeed:

Radial infeed is the most common type. The cutting tool is inserted into the workpiece at an angle in the modified flank infeed method. This allows for more precise cutting.

This speeds up the cutting force throughout the full side of the cutting tool, eliminating stress concentration and enhancing the tool’s life span.

In addition, an improved flank infeed facilitates better chip formation and reduces the heat generated during the cutting operation.

As a result, modified flank infeed is one of the cutting methods utilized most frequently in CNC thread machining operations.

Incremental Infeed:

The cutting tool is moved in an oscillating motion from side to side during incremental infeed, known as the incremental infeed technique.

This method feeds the cutting tool at the proper angle while rapidly moving to and fro to cut the required thread. Additionally, the cutting tool is moved rapidly back and forth.

This procedure raises the level of vibration experienced by the cutting tool, which causes chatter to occur along the threaded surface. Nevertheless, the infeed method is best suited for cutting threads with a large pitch.

Radial Infeed:

The cutter is radially plunged into the workpiece during this form of infeed, known as a radial infeed.

This indicates that the cutter penetrates the surface of the workpiece at an angle of zero degrees and continues to move gradually until it reaches the appropriate level of depth.

The cutting force that must be applied to the material to remove it is increased, and tool wear is accelerated. However, this infeed approach is the easiest to execute.

Aside from that, the threads created due to this method have a very small helix angle, making them difficult to engage when fastening.

Cutting Tool:

The kind of cutting tool that you will employ is another component that will determine the success or failure of your thread-cutting operation. Cutting and shaping are often synonymous when referring to the threading operation.

The material can be effectively removed by smoothly maneuvering the cutting tool through the workpiece while simultaneously shaping the threads into the desired form.

For this reason, choosing the appropriate threading tool is essential before cutting the threads on your object.

Lire aussi: Usinage de prototypes CNC : Quels sont les types et les applications ?

The type of cycle utilized should also be considered while selecting the appropriate cutting tool.

For instance, the G76 threading cycle only supports insert angles of 0 degrees, 29 degrees, 30 degrees, 55 degrees, 60 degrees, and 80 degrees. Therefore, it is unsuitable for CNC thread machining since it requires a specialized cutting insert.

What is Tap Processing?

To treat threaded holes, the most common approach is to use taps, also known as threading tools. It is mostly useful for threaded holes with minimal hole location precision requirements and small diameters (D30).

 In the 1980s, all threaded holes began using flexible tapping methods. This meant that flexible tapping chucks were employed to hold the taps. Tapping chucks offer the potential to compensate axially for the difference arising from the asynchronous feed of the machine tool and the spindle speed. This allows for greater precision in the threading process.

Display the mistake to ensure that the right pitch was used. The flexible tapping chuck is characterized by its complicated design, high price, susceptibility to damage, and poor processing efficiency.

In recent years, rigid tapping has emerged as a crucial setup for CNC machining centers due to continuous performance improvement.

Because of this, rigid tapping has rapidly emerged as the most popular approach for processing threads. That is to say, the tap is held in place by a firm spring chuck, and the spindle feed and speed are controlled by the machine tool to maintain the same level of consistency.

In contrast to the flexible tapping chuck, the spring chuck is characterized by a straightforward construction, an affordable price, and a versatile application range. This means that in addition to fastening taps, it can also clamp end mills, drills, and possibly even other tools, which could result in cost savings for the tools.

At the same time, rigid tapping is frequently utilized for high-speed cutting, which increases the machining center’s productivity and decreases the costs associated with manufacturing.

Conclusion :

Machining threads is difficult because it requires expertise and expensive machinery. Therefore, Prototool has your back if you want to create standard threads that last a lifetime.

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Whether you own a CNC manufacturing company or are an investor in these CNC machining services, it is critical to understand the stages involved in processing CNC machining projects.

Several phases assist complete CNC machining tasks, from preparing materials to processing them, programming the CNC machine, monitoring production quality, and controlling the final finishing of the product or project. This in-depth essay will go over the procedures for processing CNC machining projects.

5-Step Guide for Processing CNC Machining Projects:

Material Preparation:

Material preparation for a CNC machining job is critical to ensure the finished product matches the needed parameters. Here’s a step-by-step guide on preparing material for a CNC machining project:

Choose the appropriate material

The first stage in preparing material for a CNC machining project is to select the appropriate material. The material should be both machinable with ease and durable enough to endure the forces applied during machining.

Cut the material to size as follows

After you’ve decided on the proper material, the next step is to trim it to size. This can be accomplished with saws, shears, and laser cutters. It is critical to be accurate when cutting the material, as any mistakes at this step can impact the final product.

Deburr the edges

It is critical to deburr the edges after cutting the material to size. This entails eliminating any rough edges or burrs from the cutting procedure. This can be accomplished using various equipment, including sandpaper, files, and deburring tools.

Clean the material

It must be completely cleaned when cut and deburred. This will aid in removing any dirt, grease, or other pollutants that may interfere with the machining process. To clean the material, you can use several cleaning chemicals, such as solvents and degreasers.

Clamp the material

Once the material has been cleaned, it must be securely clamped to the CNC machine’s work surface. This ensures that the material remains in place during the machining process and that the result is precise.

Prepare the cutting tools

Lastly, they must be programmed into the CNC machine. This includes choosing the appropriate cutting tool for the operation, determining the suitable feed rate and depth of cut, and ensuring that the cutting tool is properly aligned with the material.

Also Read: The Most Suitable Metal Materials for your CNC Machined Parts

Understanding and Using CAD/CAM Programming

CNC machining projects require AD (AutoCAD) and CAM (Computer-Aided Manufacturing) programming software. AD produces 2D and 3D designs, whereas CAM creates tool paths that guide the CNC machine through cutting and shaping the material.

To begin this programming work, you must develop a design in AutoCAD. This entails drawing the desired part or component with various tools and techniques. When the design is finished, it can be saved in various formats, including DXF and DWG.

The design is then imported into CAM software. This entails launching the CAM software and selecting the design’s file format. After that, the CAM program will read the file and create a 3D model of the part or component.

The tool paths are created once the 3D model has been constructed. Both must select the appropriate cutting tools and determine the path the tools will take to cut and shape the material. The CAM program will generate a G-code file with machining instructions for the CNC machine.

Following that, you must configure the CNC machine: Once the G-code file has been generated, the subsequent task involves configuring the CNC machine. Loading the G-code file onto the machine and selecting the right cutting tools are also required. The equipment must also be calibrated to ensure optimum material alignment.

Once the system has been configured, it is time to start the software. This entails starting the machine and monitoring the machining process to verify that the material is appropriately chopped and formed. Any errors or issues that develop during the machining process must be handled immediately to avoid damaging the material or the machine.

Machining Procedure

The primary machining process is another critical phase in CNC Machining projects. The material must first be loaded onto the CNC machine in this operation. This entails clamping the material to the work table or vice of the machine. The material must be appropriately positioned to ensure that it is aligned with the machine’s cutting tools.

After you’ve loaded the materials, it’s time to configure the CNC machine’s cutting tools. This entails selecting the proper tools and attaching them to the machine’s spindle. The cutting tools must be properly aligned with the material to ensure accurate cuts and forms.

The application is then run after the material and cutting instruments have been set up. This entails loading the G-code file developed during the programming process into the computer system of the CNC machine. The machine will then cut and shape the material according to the instructions in the G-code file.

You can better watch the machining process once the application is underway. While watching, ensure the material is appropriately cut and formed. This includes inspecting the cutting tools for wear or damage and monitoring the machine’s movements to verify that the material is cut appropriately.

Inspection and Quality Control

The next step in CNC machining project processing is inspection and quality control. In this process, you must develop a quality control strategy before beginning the machining process. This plan should detail the procedures that will be done to guarantee that the finished product fulfills the requirements and standards.

Once you have a plan, you can use measuring devices such as calipers, micrometers, and gauges during the machining process to determine the product’s dimensions. These measurements are compared to the appropriate requirements to verify that the product is machined precisely.

Now make sure to inspect the product at each stage. It will help you guarantee that the product is correctly machined. This includes visually assessing the product for faults or issues and checking the dimensions and tolerances with measurement devices.

Once you ensure no issues during the inspection, use SPC to continuously monitor the machining process. This tool will help you discover trends or patterns that may signal a problem. In this way, you can aid in defect prevention and ensure that the final product fulfills the criteria.

Afterward, it’s time to inspect the final product to ensure it fulfills the requirements and standards. This process entails inspecting the product’s size, surface finish, and other critical features with measuring devices and visual inspection.

In the end, you should record and documents the results of each inspection and quality control stage throughout the machining process. These records will help you track how certain problems can be solved during the processing of CNC machining projects, allowing you to detect and solve them easily in the future too. 

Finishing Operations

Finally, finishing is critical in CNC machining projects because it ensures the product has the desired surface polish and looks. Following are some things to undertake at the finishing step of a CNC machining project:

Burrs and sharp edges should be removed: Burrs and sharp edges left on the product by the machining process can be harmful and hinder the product’s performance. These burrs and sharp edges should be removed during finishing with deburring tools or other means.

Smooth the surface finish: Depending on the project’s needs, the product’s surface finish may need to be smoothed to improve its appearance or performance. This can be accomplished with abrasive materials like sandpaper or polishing chemicals.

Coatings or finishes: Depending on the product’s application, coatings or finishes may be required to protect it from corrosion or wear. Anodizing, powder coating, and painting are common coatings utilized in CNC machining applications.

Examine the finished product: Once the finishing process is finished, the product should be inspected to ensure it satisfies the needed requirements and standards. This entails inspecting the product’s size, surface finish, and other critical features with measuring devices and visual inspection.

Product packaging: Following final product inspection and approval, it should be carefully wrapped to preserve it throughout shipping and handling. This may entail using protective packing materials such as foam or bubble wrap and labeling the package with pertinent information such as component numbers or client information.

Also Read: What Skills a Good CNC Machinist Should Have

Conclusions:

CNC machining projects undergo several procedures to be completed while maintaining quality, precision, and fine finishing. This article will help you comprehend and carry out these processes correctly.

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Les industries du plastique et de la fabrication évoluent rapidement et de nombreuses tendances fascinantes se dessinent. À l'avenir, vous serez peut-être témoin d'une scène industrielle changeante qui comprendra des innovations passionnantes telles que l'utilisation croissante du Internet des objets (IoT) et des avancées créatives dans le domaine des polymères et des additifs. Explorons plus avant les tendances et les percées à venir qu'a société de produits en plastique pourrait adopter à l'avenir.

5 Tendances futures que l'on peut observer dans l'entreprise de produits en plastique :

Plus de prudence dans la gestion de l'impact de la fabrication des plastiques sur l'environnement :

Depuis que les matières plastiques sont devenues monnaie courante dans la vie quotidienne des gens du monde entier, le nombre de matières plastiques fabriquées à l'échelle mondiale a connu une croissance fulgurante. Ils constituent un élément important et nécessaire du monde dans lequel nous vivons tous actuellement. Les applications des plastiques dans la société moderne continueront à se développer au même rythme que les concepteurs et les ingénieurs qui peuvent leur trouver de nouvelles utilisations ; toutefois, l'impact environnemental de la production, de l'entretien par les consommateurs et de l'élimination des déchets continuera à augmenter en même temps que le nombre d'applications.

En termes d'environnement, il y a des répercussions telles que les émissions de gaz à effet de serre, la contamination de l'air, de la terre et de l'eau, et la consommation d'eau pour la production. Les plastiques ont eu un impact positif et considérable sur la planète, et les producteurs consciencieux s'efforcent d'égaler cet impact et d'en tirer profit en étant de bons gestionnaires de l'environnement dans leurs processus de production.

Le processus de tri des matières plastiques s'est déjà développé, les efforts de recyclage se sont multipliés et l'on a découvert l'utilité du rebroyage et de la récupération des matériaux dans le cadre des activités de fabrication. La prochaine étape de l'engagement des fabricants en faveur de l'environnement consistera à continuer à progresser dans la fabrication de ressources renouvelables. Et dans les années à venir, toutes les entreprises de produits plastiques y seront certainement plus attentives.

Technologies interconnectées et centres de fabrication :

À mesure que les solutions technologiques de fabrication progressent, il est indéniable que les fabricants de produits en plastique pourraient utiliser des centres de fabrication interconnectés au sein d'une seule et même entreprise. De la conception à la fabrication de moules, moulage par injection, production, le contrôle de la qualité à la finition des surfaces, à l'assemblage des produits, etc. - les entreprises de fabrication de matières plastiques seront bientôt en mesure d'offrir tous les services dans une seule usine, de manière plus efficace sur le plan technique.

Pour conserver leur avantage concurrentiel dans le monde impitoyable de la production mondiale, les fabricants ont mis en œuvre un large éventail d'innovations opérationnelles et de produits. La connexion des usines est une innovation opérationnelle qui s'est avérée extrêmement bénéfique pour la capacité d'une entreprise à rester rentable au fil du temps. Le potentiel des usines connectées réside dans l'intégration du processus de fabrication de bout en bout, y compris la conception, développement de produitsIl s'agit d'un système de gestion de la production, de la production finale et de la distribution des produits manufacturés. Cela a permis d'améliorer l'efficacité du système et sa réponse globale aux obstacles inhérents au processus de fabrication et à la logistique.

En outre, l'utilisation de la technologie dans une entreprise de produits plastiques, telle que l'Internet des objets (IdO), a ouvert la voie à une intégration de haut niveau au sein d'un ou de plusieurs bâtiments physiques dans le fonctionnement d'une entreprise. L'organisation dans son ensemble a constaté une augmentation de la productivité et de la précision, ainsi qu'une réduction des dépenses d'exploitation, en raison de la mise en œuvre généralisée de dispositifs en réseau et d'alertes et de notifications automatisées numériquement.

Utilisation de matériaux à faible densité

Le taux de progression de l'allègement du poids total des produits continuera à augmenter, ce qui affectera le processus de fabrication de tous les produits à l'avenir. Résines plastiques et les additifs sont parmi ceux qui sont à la pointe de la recherche. Ils ont aidé de grandes industries, telles que l'industrie automobile, à abandonner les métaux au profit des plastiques. Cette approche permettra à ces entreprises de servir des industries plus spécialisées et plus importantes grâce à leur production progressive.

Par conséquent, dans les années à venir, il est possible que le plastique soit de plus en plus utilisé dans les entreprises de produits en plastique à la place du métal dans diverses applications à travers différents secteurs. Au début de la Processus DFMLes concepteurs et les ingénieurs ont donc commencé à chercher à réduire le poids total du produit. Nous constatons que cette tendance s'installe de manière intéressante dans le secteur de la construction et qu'elle se poursuivra dans un avenir prévisible.

L'écostage :

Bien que les avantages du near-shoring fassent souvent l'objet de controverses parmi les fabricants, son influence sur la production est progressivement mieux reconnue. Dans toutes les régions du monde, les entreprises reconnaissent que le maintien de la proximité du lieu de production d'origine est une bonne pratique qui a un sens évident. Ce sont les avantages du near-shoring qui sont le plus souvent évoqués. Ce sont eux qui rendent le processus de production meilleur et plus efficace : la flexibilité et la capacité de répondre rapidement à l'évolution des besoins du marché et aux nouvelles tendances en matière d'innovation. En outre, la délocalisation permet de réduire les dépenses liées à la logistique associée.

L'entreprise de produits plastiques de demain continuera à prendre forme grâce à l'utilisation de technologies et de méthodes qui changent la donne. Les fabricants doivent s'engager à faire preuve d'innovation et à améliorer constamment la qualité dans l'ensemble de leurs activités. Le paradigme de la conception, du développement et de la production a été complètement et irrévocablement modifié par l'utilisation de technologies, d'outils, de processus et de pratiques de fabrication avancés. Dans le domaine des plastiques, d'importants changements ont eu lieu, notamment en ce qui concerne les matériaux résineux, l'amélioration de l'automatisation et les usines en réseau.

Ces facteurs permettront à l'industrie de progresser vers un avenir radieux. Les entreprises américaines de produits en plastique ont commencé à répondre à la concurrence d'autres pays en adoptant de nouvelles technologies, en investissant dans la conception pour la fabrication (DFM) et d'autres processus d'ingénierie qui encouragent et récompensent l'innovation, etc. L'esprit de concurrence et la mise au point de nouvelles solutions propulseront l'utilisation généralisée des matières plastiques dans l'avenir.

Des degrés accrus d'automatisation et de personnalisation

Les tendances actuelles en matière d'automatisation et de personnalisation offrent aux producteurs une plus grande flexibilité dans la gestion et la conduite de l'assemblage des produits. Les robots peuvent désormais être programmés pour effectuer une très grande variété de tâches et sont également équipés de systèmes de vision qui leur permettent de le faire. Autre avantage, l'automatisation permet de développer de nouvelles approches pour personnaliser les biens produits d'une manière qui n'était pas possible auparavant.

Les consommateurs sont de plus en plus habitués à pouvoir personnaliser les moindres caractéristiques des articles haut de gamme, comme l'esthétique de l'intérieur et les finitions utilisées à l'extérieur. Cela est possible grâce à des robots sophistiqués, qui ont également eu un impact positif sur les résultats de nombreux processus de fabrication.

5 tendances innovantes à attendre dans la fabrication de produits en plastique :

Réduction des coûts de production et amélioration de l'efficacité des matériaux :

Les plastiques sont largement utilisés dans les industries spécialisées, telles que les pièces automobiles légères et économes en énergie, les matériaux de construction durables et résistants à la corrosion, ainsi que de nombreux dispositifs médicaux. Suivant l'idée de l'économie circulaire, la tendance actuelle du développement des plastiques pour satisfaire les besoins des secteurs spécialisés vise donc à stimuler l'efficacité tout en réduisant les ressources au cours de la fabrication.

Augmentation de la recyclabilité :

Les plastiques sont, par essence, des matériaux entièrement recyclables. Ils ne polluent pas l'environnement si les déchets de post-consommation sont correctement gérés et traités. Pour répondre à la demande des consommateurs, l'industrie a produit des emballages en plastique en synthétisant et en combinant le plastique avec des matériaux non plastiques, ce qui donne des emballages qui ne sont pas recyclés, tels que les emballages en film multicouche contenant de l'aluminium.

 Par conséquent, au cours de K2019, plusieurs entreprises, dont Sabic, Borealis, Dow et SCG, ont présenté des idées pour remplacer les emballages multicouches, en particulier les emballages mono-matériau constitués d'un seul matériau recyclable. Une autre option proposée est d'améliorer la recyclabilité des plastiques tout en conservant leurs qualités.

Conversion des déchets en matières premières :

Le plastique étant une substance recyclable, il est recyclé en d'autres matières premières. Il existe plusieurs catégories de technologies de recyclage du plastique. Le recyclage mécanique consiste à transformer le plastique usagé en granulés qui sont moulés dans de nouveaux articles à usage direct. Les granulés de plastique ainsi obtenus sont des plastiques recyclés après consommation (PCR).

Ils peuvent être mélangés à un nouveau plastique et/ou à des additifs afin de créer les propriétés souhaitées pour des applications telles que les pièces électroniques, les meubles et les emballages de meilleure qualité pour les produits de consommation. Par exemple, les bidons en plastique de LyondellBasell sont fabriqués avec du PE recyclé 95%, les bouteilles de thé vert de Suntory sont fabriquées avec du PET recyclé 100%, et les sachets à fond plat sont fabriqués avec un laminage PE intégral.

Le recyclage des matières premières et le recyclage chimique sont deux autres noms pour désigner la façon dont le plastique est retransformé en matière première. Par exemple, Sabic et BASF ont mis au point une technique de pyrolyse pour le recyclage des déchets plastiques qui transforme les déchets plastiques non recyclables ou de faible valeur qui seraient autrement brûlés ou mis en décharge en matière première utilisable pour les emballages alimentaires. Les barres Knorr et Magnum utilisent ce matériau d'emballage.

Collaborer avec plusieurs industries/fournisseurs pour une réussite à long terme :

Une autre tendance qui pourrait être observée à la K2019 est la collaboration entre les fabricants et les propriétaires de marques pour créer des solutions qui répondent aux exigences des entreprises et de la société. BASF et Jaguar Land Rover, par exemple, ont collaboré à la recherche sur le recyclage des déchets en pièces automobiles, et SCG et Betagro se sont associés pour développer un matériau d'emballage robuste pour les produits à base de poulet, qui résiste aux déchirures et aux perforations causées par les os de poulet.

Ce ne sont là que deux exemples parmi tant d'autres. En outre, des efforts de collaboration ont été déployés entre les fabricants, les recycleurs, les propriétaires de marques et d'autres parties concernées tout au long de la chaîne de production afin de mettre au point des solutions de gestion des déchets qui optimisent l'utilité. Cela garantit que le secteur du plastique se développera parallèlement aux efforts de développement durable, comme le montre la collaboration de SCG avec Dow pour convertir le plastique post-consommation en chaussée en plastique recyclé.

Fabrication de bioplastiques et d'autres matériaux :

Les bioplastiques, conçus pour améliorer la biodégradabilité, peuvent être fabriqués à partir de diverses matières premières telles que le maïs, la farine de tapioca, la canne à sucre, etc. Des avancées technologiques telles que les matières premières d'origine biologique et la polymérisation au dioxyde de carbone ont été réalisées pour promouvoir l'utilisation de matières premières renouvelables dans la fabrication de plastique comme alternative au plastique traditionnel, un sous-produit du pétrole, une ressource non renouvelable.

 L'utilisation des bioplastiques et leur traitement après consommation diffèrent des plastiques recyclables standard ; les consommateurs doivent vérifier les emballages et trier les déchets avec soin, car les bioplastiques peuvent contaminer et entraver le processus de recyclage.

Conclusion :

Avec les avancées technologiques et les changements économiques auxquels nous assistons dans le monde entier, il existe certainement un vaste potentiel d'amélioration, de progrès, d'efficacité et de croissance dans l'industrie de la fabrication de produits en plastique. Quelles sont donc les tendances que vous êtes impatient de voir apparaître pour la première fois dans une entreprise de production de plastique ?

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Le terme "usinage aérospatial" dit tout lorsqu'il s'agit de composites avancés. En outre, à mesure que l'industrie manufacturière progresse, les matériaux composites s'associent pour produire l'avenir de l'industrie aérospatiale, avec pour objectif ultime l'efficacité énergétique.

La dépendance accrue à l'égard des composites à base de fibres de carbone dans la fabrication de composants d'aéronefs militaires et commerciaux a été l'un des principaux moteurs de l'utilisation accrue des composites avancés sur le marché de l'usinage aérospatial. L'industrie a besoin de matériaux à hautes performances, dotés de capacités mécaniques et thermiques élevées, et de matériaux à faible poids et à faibles coûts de production.

Quels sont les facteurs à prendre en compte dans l'usinage aérospatial ?

Les matériaux en nid d'abeille, souvent appelés structures en nid d'abeille dans l'industrie aérospatiale, sont principalement utilisés dans les matériaux composites. Les structures sandwich en nid d'abeille sont fréquemment utilisées dans le secteur aérospatial pour créer divers panneaux muraux, profils aérodynamiques, cloisons, trappes, planchers, capots de moteur, tuyères d'échappement, silencieux, panneaux d'isolation thermique, coques d'étoiles de satellite, etc.

Dans ce secteur, Machine à commande numérique à cinq axes ont la même efficacité d'usinage que deux machines-outils à trois axes. Elle peut potentiellement supprimer l'investissement dans certaines lignes de production automatisées à grande échelle, ce qui permet d'économiser une quantité importante d'espace au sol, de travail entre plusieurs unités de fabrication, ainsi que de temps et de frais de transport.

Applications de la fibre de carbone dans l'usinage aérospatial :

Saviez-vous que la fibre de carbone est 1 à 4 fois plus résistante que l'acier à ultra-haute résistance, alors que sa densité n'est que de 5/1 de celle de l'acier ? La fibre de carbone n'est pas seulement une bande unidirectionnelle et un tissu (fibre continue), c'est aussi une poudre, une fibre discontinue, une fibre moyenne et un matériau composite renforcé de fibres longues qui peuvent être traités et moulés en utilisant la méthode de moulage par injection.

En outre, les composites à matrice de résine de fibre de carbone sont actuellement les plus fréquemment utilisés, et c'est dans l'industrie automobile qu'ils sont les plus prometteurs.

Mais comment les matériaux des pièces d'avion sont-ils sélectionnés ?

Vous trouverez ci-dessous des considérations importantes pour la sélection des matériaux dans le secteur de l'aéronautique.

La force des parties permet de renforcer l'ensemble.

Ces avantages ont conduit à l'utilisation de composites à base de fibres de carbone dans la production d'éléments structurels d'aéronefs, allant des ailes et des sièges aux compartiments supérieurs, aux supports, etc. Ainsi, les composites avancés remplacent les composants métalliques dans de nombreux éléments de la construction aéronautique en raison de leur potentiel à produire des pièces structurelles moins lourdes. Ils ont également rendu les fibres de carbone plus accessibles aux secteurs de l'automobile, de l'énergie, de la marine et des infrastructures.

L'amélioration de l'efficacité énergétique n'est pas le seul moyen de réduire les coûts dans l'industrie automobile. usinage aérospatial fabrication de pièces en utilisant des matériaux composites modernes. Si les matériaux composites peuvent être plus coûteux à fabriquer que les métaux standard ou les plastiques non renforcés, leur durée de vie accrue, leur meilleur rendement énergétique et leurs coûts de fabrication plus faibles peuvent compenser le coût initial pendant toute la durée de vie du produit. La fibre de carbone est donc une alternative réalisable que les entreprises aérospatiales étudient de plus en plus.

Les composites avancés sont plus performants que le métal.

Par rapport aux matériaux traditionnels tels que l'alliage d'aluminium et le métal, les composites modernes tels que la fibre de carbone offrent une solution très performante pour produire des composants structurels d'aéronefs plus légers et plus résistants. Ils peuvent contribuer à réduire l'empreinte carbone en améliorant le rendement énergétique dans les applications de haut vol.

La légèreté de la fibre de carbone va de pair avec sa résistance, de sorte que l'amélioration des composites est vitale pour l'avenir de l'industrie de l'usinage aérospatial. Les fibres de renforcement, utilisées par les principaux constructeurs aéronautiques Boeing et Airbus, présentent d'autres avantages :

• Résistance à la corrosion.
• Diminution des coûts de production.
• La capacité à tolérer des températures élevées et des situations de haute pression.
• Raideur et flexibilité.

Avantages de l'utilisation de la fibre de carbone dans la fabrication :

Les composites à base de fibres de carbone améliorent les performances aérodynamiques

L'aérodynamisme joue un rôle crucial dans l'économie de carburant d'un avion. Plus la conception d'un avion est aérodynamique, plus il est économe en carburant. Les composites à base de fibres de carbone peuvent être produits avec précision pour produire des géométries compliquées mais lisses, ce qui permet aux ingénieurs d'optimiser l'aérodynamique de l'avion. En outre, les fibres de carbone sont robustes, ce qui facilite la conception d'ailes en flèche sans soudure. La réduction de la traînée aérodynamique permet de réduire le taux de consommation de carburant de l'avion jusqu'à 50%.

Les fibres de carbone contribuent au développement d'avions plus économes en carburant.

Plus un avion est léger, moins il est coûteux à exploiter et à entretenir dans le secteur de l'aviation. La conception légère améliore le rendement énergétique, ce qui réduit le coût global de l'exploitation des avions commerciaux. Le saviez-vous ? Les matériaux composites à base de fibres de carbone sont incroyablement résistants et relativement légers. Un avion fabriqué avec des composites à base de fibres de carbone peut être près de 20% plus léger qu'un avion construit avec de l'aluminium.

En fait, les experts estiment que chaque kilogramme de poids économisé grâce à l'utilisation de fibres de carbone permet d'économiser environ $1 million pendant toute la durée de vie de l'avion.

Ils permettent de créer des formes complexes.

Les alliages métalliques utilisés dans la fabrication traditionnelle des avions sont généralement fragiles. C'est pourquoi les ingénieurs se tournent vers les composites à base de fibres de carbone qui présentent une grande malléabilité. Cela permet de créer des formes plus compliquées et d'introduire un domaine nouveau et innovant dans l'ingénierie aéronautique. La construction de formes compliquées réduit le nombre de pièces d'avion ainsi que le nombre de joints et de fixations nécessaires à l'installation d'un composant.

Il y a deux avantages à cela : Premièrement, moins de joints et de fixations permettraient d'accélérer le temps d'assemblage ; deuxièmement, chaque trou percé pour fixer les joints et les fixations constituerait un site possible d'amorçage de fissures. Le fait d'en avoir moins devrait donc rendre la structure plus solide et plus fiable.

Les composites à base de fibres de carbone permettent d'utiliser moins de pièces d'avion

La quantité de pièces nécessaires à la construction d'un avion influe également sur son poids, son aérodynamisme et son rendement énergétique. Plus de pièces sont nécessaires pour créer un avion, plus le temps de fabrication, le poids, la maintenance et les dépenses augmentent. Heureusement, les composites à base de fibres de carbone peuvent être facilement produits et moulés pour combiner de nombreuses pièces en une seule structure plus robuste et plus fiable.

La fibre de carbone est résistante à la corrosion

Un autre avantage de l'utilisation de matériaux composites à base de fibres de carbone dans la construction aéronautique est qu'ils sont plus résistants à la corrosion que les alliages métalliques. Cela en fait un choix idéal pour l'aviation, car la résistance à la corrosion se traduit par une plus longue durée de vie des pièces, une meilleure maintenance et des frais d'exploitation réduits. En outre, la fibre de carbone présente une grande résistance à la fissuration et à la fatigue lorsqu'elle est associée à une matrice en résine plus résistante.

Les composites à base de fibres de carbone permettent une fabrication plus rapide

Le processus de fabrication devrait être accéléré par l'assemblage plus rapide et la nécessité de créer moins de pièces. Les composites à base de fibres de carbone sont incroyablement flexibles, ce qui permet de les façonner de manière complexe et de les intégrer de manière transparente dans des structures unifiées. Par conséquent, les producteurs ont moins de pièces à fabriquer et à assembler. Cela améliorera le délai de mise sur le marché et accélérera le processus de fabrication.

Autres technologies de l'industrie aérospatiale adoptées aujourd'hui :

Soudage avec un faisceau laser :

Le soudage au laser permet un traitement plus rapide et plus précis que les procédures de soudage conventionnelles. Par conséquent, le soudage au laser est une excellente solution pour la manipulation des matériaux lorsqu'une grande précision et une bonne reproductibilité sont requises. Il s'agit également d'une excellente méthode pour combiner des matériaux incompatibles, ce qui peut s'avérer difficile avec les procédures de soudage habituelles. Le fait que le soudage au laser transmette très peu de chaleur au matériau à fusionner est peut-être son avantage le plus important.

Grâce à cette technologie, aucune zone affectée par la chaleur ne se forme autour de la soudure. En outre, aucune fissure ou faiblesse du matériau ne peut compromettre les performances du joint. Le soudage de réservoirs sous pression, le perçage d'orifices, le soudage de capteurs de proximité, le perçage de trous sur le bord d'attaque, le soudage de batteries et le soudage de boîtes à gants pour produits électroniques sensibles sont autant d'exemples d'applications de l'usinage au laser.

Fabrication additive :

L'industrie de l'usinage aérospatial a été la première à identifier l'énorme potentiel des technologies de l'information et de la communication. la fabrication additive (AM) pour développer des pièces avec des matériaux avancés et des géométries inédites. La plupart des composants sont imprimés à l'aide de technologies d'impression laser sur lit de poudre. Toutefois, d'autres techniques laser et à faisceau d'électrons sont également employées. L'AM peut également créer des structures en treillis, en particulier dans le fuselage, ce qui permet de gagner du poids et de faciliter la dissipation de la chaleur.

L'AM simplifie l'assemblage et réduit les sites de défaillance potentiels en remplaçant plusieurs pièces par un seul composant. Modélisation par dépôt en fusion (FDM) est une technologie de fabrication additive (AM) qui dépose des couches ultra-minces de thermoplastiques semi-fondus pour construire des objets semi-creux, tels que des structures en nid d'abeille pour les ailes de systèmes d'avions sans pilote, ce qui permet de réduire le poids tout en augmentant la résistance.

L'AM progresse également vers la production de pièces plus grandes, jusqu'à deux mètres de long. Par exemple, GKN Aircraft a récemment collaboré avec le laboratoire national Oak Ridge du ministère américain de l'énergie. Leur collaboration visait à mettre au point une technique de fabrication additive à grande échelle spécifiquement destinée à la fabrication d'importants composants aérospatiaux en titane.

Installation d'usinage à cinq axes :

La structure du centre d'usinage à cinq axes varie et la conception structurelle de la machine-outil influe sur les performances de l'équipement dès le départ, déterminant la rigidité, la précision de l'usinage, la stabilité, l'opérabilité, etc.

L'avantage de l'usinage simultané sur cinq axes est qu'il permet de maintenir en permanence l'angle approprié entre la direction d'avance de l'outil et la surface de la pièce, ce qui se traduit par une meilleure qualité de surface et une meilleure approche du chanfrein, tout en améliorant la durée de vie de l'outil, en gagnant du temps lors du serrage et en réduisant le taux d'erreur d'usinage.

La liaison à cinq axes est largement utilisée dans le secteur de la fabrication de moules pour le traitement des surfaces courbes, tandis que les centres d'usinage à trois et deux axes sont utilisés pour l'usinage à plat.

Conclusion :

L'utilisation de matériaux composites à base de fibres de carbone dans la construction des avions offre aux ingénieurs une plus grande liberté dans la planification de l'efficacité aérodynamique et des économies de carburant. Les fabricants commerciaux d'usinage aérospatial pourraient reconsidérer la construction de modèles dans lesquels les ailes et le fuselage s'intègrent afin d'améliorer le rapport portance/traînée de l'avion.

La fibre de carbone est utilisée dans la construction aéronautique depuis les années 1970. Avec les récentes avancées technologiques, nous pouvons nous attendre à voir des avions plus puissants et plus uniques.

Qu'en pensez-vous ?

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Qu'est-ce que l'usinage à grande vitesse ? Il permet d'obtenir un taux d'enlèvement de métal élevé en combinant des passes de fraisage plus légères avec des vitesses de broche et des vitesses d'avance élevées.

L'usinage à grande vitesse réduit le temps de cycle, prolonge la durée de vie des outils et augmente la productivité de l'atelier.

Si vous êtes prêt à lancer une opération d'usinage à grande vitesse dans votre atelier, voici quelques éléments à prendre en compte.

Qu'est-ce que l'usinage à grande vitesse ? 

Dans les années 1920, l'inventeur allemand Carl Salmon a observé que la quantité maximale de chaleur générée à l'interface de l'outil de coupe et de la pièce à usiner se produisait à une vitesse de broche critique spécifiée pour un métal donné utilisé dans la pièce à usiner. Cette constatation a conduit au développement de l'usinage à grande vitesse.

L'usinage à grande vitesse est une procédure qui consiste à effectuer des coupes très rapides, mais aussi très légères et à faible pression ; il est utilisé pour fabriquer des moules complexes. noyau et cavité les géométries et les composants structurels dans les secteur aérospatial. L'augmentation des taux d'enlèvement de matière résulte directement de la vitesse à laquelle ces coupes sont effectuées.

Est-ce bénéfique ? 

C'est certain ! En effet, l'adoption de l'usinage à grande vitesse présente un avantage notable : elle augmente la longévité des équipements en soumettant la machine et l'outil de coupe à des contraintes nettement moindres. En raison de la vitesse et de l'avance plus élevées utilisées pour l'usinage, le matériau subit une coupe rapide, ce qui entraîne un transfert de chaleur minimal au cours de l'opération. Cela réduit les émissions de l'atelier tout en diminuant les délais d'exécution (puisque moins de temps est nécessaire pour le refroidissement et le durcissement).

L'usinage à grande vitesse :

HSM est une collection de techniques dans une variété d'applications. Ces collections de techniques sont simples et extrêmement utiles pour l'exécution de n'importe quel processus.

Voici quelques-unes des principales techniques d'usinage à grande vitesse :

1. Fraisage et usinage trochoïdal

Cette technique de fraisage CNC permet de fraiser des évidements profonds, des cavités étroites et des rainures. L'usinage trochoïdal est une bonne méthode pour rainurer des matériaux inhabituels et difficiles à usiner, tels que le titane et l'Inconel.

Voici les principaux avantages de l'usinage trochoïdal :

• Durée du cycle réduction
• Capacité à utiliser des outils à cannelures multiples
• Augmentation de l'enlèvement de matière Amélioration de la durée de vie de l'outil Impact de l'amincissement des copeaux
• Limiter le nombre de passages axiaux.
• Capacités de fonctionnement à grande vitesse
• Maintenir des taux d'alimentation constants.

2. Le plongeon à l'état brut

Cet usinage est une forme de CAM Le parcours de l'outil est programmé manuellement. C'est en quelque sorte l'arme secrète qui vous sauvera la mise. Les deux principales caractéristiques de l'ébauche en plongée sont les suivantes :

• Changer les pressions du plan XY en forces axiales Z- haut et bas pour une coupe plus rigide.
• Grâce à ses forets torsadés, il peut enlever plus de matière qu'un foret en bout.

Aujourd'hui, lorsque les poches profondes génèrent une plus grande déviation de l'outil, l'ébauche ou le fraisage en plongée est idéal. Le fraisage en plongée vous permet d'ébaucher des machines obsolètes dans l'atelier.

3. Marches sur le côté

Cette approche facilite la transition entre les trajectoires d'outils adjacents à des vitesses d'avance élevées. Elle se traduit généralement par une manœuvre d'enjambement vers la fin de la passe. À une vitesse d'avance élevée, les mouvements circulaires simples peuvent être plus nets. L'usinage de surface par lignes de balayage parallèles a été utilisé pour terminer la fabrication de modèles multi-surfaces au cours de la dernière décennie.

En outre, une simple trajectoire en boucle de l'outil, sous forme de torsions tranchantes entre les passages de balayage, constitue une solution efficace à une vitesse d'avance raisonnable.

Conseils de configuration pour l'usinage CNC à grande vitesse :

L'usinage CNC à grande vitesse est une procédure importante dans les domaines suivants Services d'usinage CNC parce qu'il peut usiner rapidement et correctement les pièces, augmentant ainsi l'efficacité du traitement correspondant.

Il existe de nombreuses différences entre les centres d'usinage CNC à grande vitesse et les centres d'usinage standard, notamment en ce qui concerne les broches, les magasins d'outils, outilsles systèmes CNC, etc. Les principales différences sont la vitesse de la broche et l'avance de coupe. Un centre d'usinage CNC standard à grande vitesse doit répondre aux spécifications standard.

Centre d'usinage CNC avec coupe d'alimentation à grande vitesse

Dans les machines-outils à commande numérique, l'augmentation de l'avance de coupe est comparable à l'amélioration de l'efficacité de l'usinage. C'est particulièrement vrai pour les centres d'usinage CNC à grande vitesse. Ils ont généralement une vitesse d'avance de coupe de 20 à 40 m/min. L'avance de coupe est, bien entendu, la plus rapide.

La maturation des moteurs linéaires a entraîné un saut qualitatif dans les centres d'usinage CNC à grande vitesse, améliorant l'efficacité et la précision de l'usinage dans toutes les directions. Le mode d'entraînement du moteur linéaire est un mode d'entraînement direct sans contact, avec peu de pièces mobiles et aucun problème de distorsion.

Cette technique a fait progresser la fabrication des machines-outils à un niveau qu'une vis à billes standard ne peut égaler. Le moteur linéaire présente d'excellentes caractéristiques d'accélération et de décélération ; l'accélération peut atteindre 2 g, soit 10 à 20 fois plus vite que le dispositif d'entraînement classique, et la vitesse d'avance est 4 à 5 fois plus rapide.

La broche spéciale supporte un centre d'usinage CNC à grande vitesse

La broche à grande vitesse du centre d'usinage à grande vitesse doit avoir une grande précision, une bonne rigidité, un fonctionnement stable et une faible déformation thermique. Dans les centres d'usinage, plusieurs types de broches sont plus courants : à courroie, à engrenage, à entraînement direct et électrique.

Les broches à entraînement direct et les broches électriques peuvent désormais être utilisées dans les centres d'usinage CNC à grande vitesse, mais les autres broches ne peuvent pas répondre aux exigences fondamentales en matière de vitesse. La vitesse de la broche ne peut être inférieure à 10000 tr/min. Seules les broches à entraînement direct et les broches électriques peuvent atteindre une vitesse aussi élevée.

Il faut également tenir compte du fait que la vitesse maximale d'une broche à couplage direct est inférieure à celle d'une broche électrique. La force de coupe d'une broche à couplage direct étant nettement supérieure à celle d'une broche électrique, la force de coupe d'une broche à couplage direct est bien plus importante que celle d'une broche électrique.

Centre d'usinage CNC - Outil à grande vitesse

L'outil du centre d'usinage CNC à grande vitesse est le matériau de l'outil d'un centre d'usinage CNC à grande vitesse, et non le type d'outil. Ces centres utilisent généralement des matériaux tels que le diamant polycristallin, le nitrure de bore cubique et des outils à revêtement dur. Un outil adéquat peut accélérer la vitesse de coupe au maximum.

Dans cette technologie, l'équilibre dynamique de la structure de l'outil devient crucial, en particulier pour les outils à manche long. Cet équilibre est essentiel pour éviter que la force centrifuge à grande vitesse ne provoque la rupture des porte-outils ou des lames dont la résistance à la flexion et à la rupture est insuffisante. Cette considération revêt une grande importance pour les centres d'usinage CNC à grande vitesse. Mettre l'opérateur en danger. Le système de porte-outil choisi influencera également la répétabilité du changement automatique d'outil et la rigidité de coupe de l'outil. Actuellement, le système de porte-outil est généralement un porte-outil simple face à cône 7:24. outil de serrage système de support.

Centre d'usinage CNC Système CNC à grande vitesse

Le système CNC du centre d'usinage CNC à grande vitesse a des exigences plus élevées que le système CNC ordinaire. Le système de commande numérique du centre d'usinage CNC à grande vitesse doit avoir la capacité de traitement des données la plus rapide et les attributs fonctionnels les plus élevés. Cela vaut pour les centres d'usinage CNC à grande vitesse à quatre ou cinq axes.

En outre, il est préférable d'utiliser un système de commande numérique doté d'un processeur 32 bits ou 64 bits. Ces deux systèmes de commande numérique sont extrêmement puissants et ne peuvent être comparés aux systèmes de commande numérique conventionnels.

Programmation CNC d'un centre d'usinage à grande vitesse :

La programmation d'une machine CNC pour l'usinage à grande vitesse est différente de la programmation d'une machine CNC pour des vitesses d'usinage normales. En raison de la vitesse d'avance et de traitement élevée, l'usinage à grande vitesse exige du programmeur qu'il anticipe la trajectoire de l'outil de coupe dans la pièce.

Lors de la programmation des codes NC, il est tout aussi important d'éviter les changements brusques de la direction d'usinage que d'utiliser une petite avance et une faible profondeur de coupe pendant l'usinage. En effet, la vitesse de coupe diminue et le phénomène de "rampe" peut se produire, ce qui nuit à la qualité de la surface usinée et peut même entraîner une surcoupe ou des résidus, des dommages à l'outil et à la broche.

En particulier lorsque vous traitez des contours tridimensionnels, vous devez traiter le profil ou la section d'angle difficile indépendamment du reste du contour. Par rapport à la méthode "Zigzag", à la méthode de la ligne droite et à d'autres approches génériques, il est préférable de traiter toutes les surfaces simultanément.

Nous vous conseillons de faire entrer lentement l'outil de coupe dans la pièce lors de l'usinage à grande vitesse et de faire en sorte que l'outil ne revienne pas dans la pièce après la découpe. Pour cette raison, il est préférable de rentrer progressivement dans une couche de coupe après la découpe plutôt que d'y entrer brusquement. Deuxièmement : hordez autant que vous le pouvez. Étant donné que les variations de charge induisent une déviation de l'outil, ce qui a un impact négatif sur la précision de l'usinage, la qualité de la surface et la durée de vie de l'outil, il est important de maintenir vos paramètres de coupe stables en conservant une épaisseur de coupe, une vitesse d'avance et une vitesse linéaire de coupe constantes.

Il est souvent nécessaire de prétraiter certaines zones difficiles du contour de travail. Cela permet d'éviter que la finition à grande vitesse des outils de petit diamètre ne prenne du retard par rapport aux outils de plus grand diamètre utilisés dans le processus précédent. Il en résulte une augmentation considérable du travail nécessaire pour couper.

Actuellement, l'"analyse des résidus d'usinage" est une fonction disponible dans plusieurs programmes de FAO. Grâce à cette fonction, le système de FAO peut localiser avec précision les résidus d'usinage après chaque coupe. C'est le secret de l'usinage à grande vitesse, qui repose sur une charge d'outil constante. En outre, l'essentiel est une actualisation fructueuse.

Plus la trajectoire de l'outil est courte, mieux c'est. Ainsi, la vitesse d'avance maximale peut être maintenue tout au long du processus d'usinage, même en présence de groupes denses de points de données et de changements brusques dans la direction de coupe. Pour minimiser la nécessité d'appels et de conversions fréquents des programmes d'accélération/décélération, la trajectoire de coupe "Zigzag" utilise un "arc" (ou un segment de ligne similaire en forme d'arc) pour relier deux segments de ligne droite voisins.

En outre, la fonction de rétention automatique des surépaisseurs (résidus) du système de FAO dans l'usinage à grande vitesse est essentielle pour la précision et la sécurité de l'usinage. En effet, les dommages causés par la surcoupe (résiduelle) de la pièce sont irréversibles. L'outil est également gravement endommagé, ce qui nécessite la création d'un modèle numérique précis et continu de la surface géométrique usinée et d'un algorithme efficace de génération de trajectoire d'outil pour garantir l'intégrité du contour d'usinage. Deuxièmement, la capacité du système de FAO à vérifier la trajectoire de l'outil est essentielle.

En somme, d'une part, il permet au programmeur de tester la précision du programme avant d'envoyer le code de traitement à l'atelier. D'autre part, il permet d'optimiser le logiciel. Le pipeline de traitement ajuste automatiquement la vitesse d'alimentation pour s'assurer qu'elle est toujours à la vitesse d'alimentation maximale sûre.

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Pour plus de détails et de questions concernant l'usinage à grande vitesse, consultez notre équipe professionnelle et compétente d'usinage CNC chez Prototool.  

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