Processus de découpe sur acier inoxydable : Comment fonctionne la découpe sur acier inoxydable ?

Qu'est-ce que la découpe chinique sur acier inoxydable et comment fonctionne-t-elle ?

La découpe sur acier inoxydable est un procédé de découpe des métaux qui utilise des métaux corrosifs pour découper des composants complexes et précis en acier inoxydable. Ce procédé est privilégié dans l'usinage moderne des métaux en raison de sa grande précision et de son faible taux d'échec.

Le processus de découpe sur l'acier inoxydablecommence par un métal laminé avec une résine photosensible qui est exposée à la lumière UV pour transférer l'image CAO du composant. Les zones de photorésine non exposées sont enlevées (développées), puis pulvérisées avec un agent chimique de découpe pour enlever avec précision l'acier inoxydable non protégé. La photorésine restante est enlevée (décapée) pour révéler le composant découpé final.

L'outillage pour la découpe sur l'acier inoxydable est numérique, il n'est donc pas nécessaire de commencer à découper des moules en acier coûteux et difficiles à adapter. Cela signifie que de grandes quantités de produits peuvent être reproduites avec une usure des outils absolument nulle, ce qui garantit que la première et la millionième pièce produite sont exactement les mêmes.

En outre, l'outillage numérique peut être adapté et modifié extrêmement rapidement et économiquement, souvent en moins d'une heure, ce qui en fait un outil idéal pour les prototypes et les grandes séries.

Cela permet d'optimiser la conception « sans risque » sans coût supplémentaire. Le délai d'exécution est estimé à 90 % plus rapide que pour les pièces embouties, l'emboutissage nécessitant également un investissement initial substantiel dans la fabrication du moule.

La découpe chimique ouvre la voie à l'innovation et repousse de nombreux obstacles liés à l'usinage traditionnel de la tôle.

Le coût abordable et l'adaptabilité de l'outillage de photodécoupe sont un stimulant clé pour la liberté de conception, ainsi que sa capacité à produire des produits compliqués. Le coût de création des prototypes étant faible, il n'y a pas de barrière à se lancer et des conceptions complexes peuvent être produites en quelques jours.

Composants découpés en acier inoxydable

Leprocessus de découpe sur l'acier inoxydableconvient à pratiquement tous les composants métalliques d'une épaisseur comprise entre 0,01 mm et 1,5 mm.

Voici quelques exemples de produits pour lesquels la découpe chimique sur l'acier inoxydable apporte une réelle valeur ajoutée.

Toiles métalliques, filtres et tamis

Contrairement aux technologies d'usinage conventionnelles, la découpe chimique offre des niveaux de complexité plus élevés pour la production detoiles métalliques, de filtres et de tamis minces de précision en acier.

Le métal étant enlevé simultanément, il est possible d'incorporer de multiples géométries d'ouverture sans encourir des coûts d'outillage ou de traitement élevés. Là où les tôles perforées ont tendance à se déformer, les toiles métalliques photodécoupées sont exemptes de bavures et de contraintes, sans dégradation du matériau.

Une toile métallique de précision en acier inoxydable de 150 microns d'épaisseur utilisée dans les dispositifs de détection des radiations est découpée par Precision Micro avec des tolérances de précision (inférieures à l'épaisseur standard de ± 10 % du matériau) et présente un réseau critique de toiles métalliques en forme de nid d'abeille.

Étant donné que les toiles métalliques mesurent 600 mm x 600 mm, l'emboutissage s'est avéré peu rentable en raison de l'investissement nécessaire dans l'outillage de presse.

La découpe laser ne permettait pas d'atteindre les tolérances requises sur une si grande surface et produisait des bavures indésirables autour de chaque ouverture de la toile métallique.

La découpe n'abîme pas la surface de l'acier, ce qui permet d'obtenir une finition très esthétique.

La découpe chimique sur l'acier inoxydable n'altère pas la finition de la surface du matériau. Il n'y a pas de contact métal contre métal ni de source de chaleur susceptible d'altérer la surface, ce qui permet d'obtenir une finition très esthétique.

Precision Micro fournit aux équipementiers automobiles des caches haut-parleurs avec des réseaux de trous complexes et des découpes de surface, en quantités de plusieurs millions par an. L'outillage nécessaire à la production de ces caches est trop compliqué pour l'emboutissage et le motif des toiles métalliques est trop complexe pour être découpé au laser.

En savoir plus sur les toiles métalliques, les filtres et les tamis découpés

Ressorts de flexion et membranes

Souvent utilisées dans des applications critiques pour la sécurité ou dans des environnements extrêmes, comme les systèmes de freinage ABS, les biocapteurs médicaux ou l'injection de carburant, les structures flexibles découpées ont la capacité de « fléchir » des millions de fois sans problème, car la découpe n'altère pas la résistance à la fatigue de l'acier.

C'est pourquoi Thales Cryogenics, l'un des principaux fabricants d'équipements cryogéniques spécialisés, s'est associé àPrecision Micro pour la fabrication de structures flexibles en acier inoxydable utilisées dans le refroidisseur cryogénique pour satellites.

Dans un premier temps, Thales a envisagé l'électroérosion à fil pour ses structures flexibles avant de se tourner vers la découpe chimique, mais le processus aurait laissé de petites bavures et des couches refondues sur les pièces, ce qui aurait compromis les performances des ressorts.

La découpe chimique a éliminé les sites de rupture potentiels dans le grain du matériau, produisant des structures flexibles exemptes de bavures et de couches refondues, ce qui garantit une longue durée de vie et une plus grande fiabilité du produit.

En savoir plus sur les ressorts de flexion découpés

Plaques bipolaires, plaques de refroidissement et dispositifs fluidiques pour piles à combustible

Les nuances d'acier inoxydable à teneur accrue en chrome sont bien adaptées aux dispositifs fluidiques utilisés pour les échangeurs de chaleur liquide-liquide ou liquide-gaz, les piles à combustible et les plaques de refroidissement, car elles offrent des niveaux plus élevés de résistance à la corrosion.

Les rainures complexes usinées dans la surface de ces plaques, qui sont ensuite empilées et collées pour créer des canaux captifs, sont bien adaptées à la découpe chimique car elles peuvent être usinées sur les deux faces en un seul processus.

L'usinage CNC et l'emboutissage peuvent être utilisés pour usiner et profiler ces canaux, mais ils peuvent compromettre la planéité et introduire des contraintes et des bavures. L'outillage de presse peut également être lent et peu rentable à produire, ce qui ralentit et ajoute des coûts dans les délais de développement.

En savoir plus sur les plaques bipolaires pour piles à combustible

Résumé

L'acier et les aciers inoxydables présentent une série de caractéristiques qui les rendent parfaitement adaptés à de nombreuses applications panindustrielles.

Le processus de découpe offre aux fabricants des avantages considérables lors de la production de composants en acier inoxydable complexes et critiques en termes de sécurité.

Ces avantages sont les suivants

• Pas d'outillage dur coûteux
• Passage rapide du prototype à la production
• Complexité quasi illimitée des pièces
• Caractéristiques des composants sans bavure et sans contrainte
• Les propriétés des métaux ne sont pas affectées
• Approprié pour toutes les qualités, offrant une précision de ± 0,025 mm
• Délais d'exécution mesurés en quelques jours, et non en semaines ou en mois

La polyvalence de la découpe sur acier inoxydable, associée aux 60 ans d'expérience de Precision Micro, en fait une option convaincante pour la fabrication de composants en acier inoxydable dans de nombreuses applications exigeantes.

Elle peut également stimuler l'innovation en éliminant les obstacles inhérents aux technologies traditionnelles d'usinage de la tôle.