Remplacement du métal par du plastique : réduction des coûts d'usinage CNC

Il existe de nombreuses méthodes pour réduire les coûts de production grâce à la conception, l'une des plus efficaces étant la sélection des matériaux les plus adaptés, les processus de fabrication par usinage CNC et les méthodes d'assemblage lors de la conception du produit. Une approche très efficace consiste à remplacer l'acier par du plastique.

Pourquoi le remplacement du métal par du plastique peut-il réduire les coûts ?

Remplacer le métal par du plastique signifie utiliser des composants en plastique technique hautes performances au lieu de pièces métalliques traditionnelles sans compromettre la qualité et les performances du produit. Cela simplifie la structure du produit, réduit les coûts de production et permet d'obtenir un produit plus léger.

D'un point de vue purement économique, le remplacement du métal par du plastique réduit généralement les coûts des produits de 25 à 50 % pour les raisons suivantes :

1. Forme complexe et liberté de conception :

Le moulage par injection permet de produire des pièces en plastique aux formes beaucoup plus complexes que celles en métal. Ces pièces peuvent présenter des surfaces courbes complexes, des structures internes et diverses caractéristiques telles que des parois fines, des trous, des contre-dépouilles, des filetages, des bossages, des nervures et des languettes, autant de détails difficiles ou coûteux à réaliser avec les procédés de fabrication métallique. Le moulage par injection permet ainsi de réduire les coûts liés aux matériaux et à l'usinage CNC , en intégrant davantage de composants métalliques ou autres.

Plusieurs pièces métalliques CNC sont retirées, ce qui permet d'économiser les coûts de matières premières et les coûts d'usinage CNC pour les pièces métalliques.

La structure du produit est simple, réduisant et éliminant les fixations nécessaires à l'assemblage.

Évitez les processus d’assemblage complexes tels que le soudage et le rivetage, réduisez le temps d’assemblage et réduisez les coûts d’assemblage des composants.

2. Coûts d’assemblage réduits :

Les pièces en plastique utilisent souvent des systèmes de fixation comme les boutons-pression, les clips et le soudage par ultrasons, ce qui réduit le besoin de fixations mécaniques couramment utilisées pour les pièces métalliques, telles que le soudage, le rivetage ou les fixations filetées. Cela simplifie l'assemblage , raccourcit le temps d'assemblage et diminue les coûts d'assemblage des composants.

3. Éviter l'usinage secondaire :

De nombreux procédés de fabrication de pièces métalliques par commande numérique, tels que le moulage au sable et le moulage sous pression , nécessitent souvent des opérations secondaires comme l'usinage CNC , la peinture et le plaquage pour répondre aux exigences de qualité, d'aspect et de résistance à la corrosion. Les pièces en plastique offrent généralement une précision dimensionnelle supérieure, une meilleure qualité de surface et un large choix de couleurs, ce qui réduit, voire élimine, le besoin d'opérations secondaires et les coûts associés.

4. Efficacité de production élevée et faibles coûts d'usinage :

Même les formes plastiques complexes sont relativement faciles à fabriquer une fois le moule d'injection réalisé. Le moulage par injection permet de produire les pièces requises en une seule étape, ce qui se traduit par une efficacité de production élevée et des coûts de traitement faibles. De plus, les moules multi-empreintes peuvent produire plusieurs pièces identiques en un seul cycle d'injection, ce qui augmente encore l'efficacité de la production.

5. Longue durée de vie du moule :

Par rapport aux moules de moulage sous pression en métal, les moules d'injection plastique ont une durée de vie plus longue. Une sélection et une conception appropriées du matériau du moule peuvent prolonger la durée de vie des moules d'injection à plus de 500,000 1 à XNUMX million de cycles ou plus, réduisant ainsi les coûts de fabrication, de maintenance et de réparation des moules.

6. Coûts réduits des matières plastiques :

Les matières plastiques, étant un sous-produit de l’industrie pétrolière, sont facilement disponibles et coûtent moins cher par unité de volume que les matières métalliques de volume similaire.

7. Recyclabilité :

Les pièces en plastique génèrent souvent peu de déchets lors de leur production et tout excédent de matière peut être broyé et réutilisé. Cela minimise les coûts de matière plastique.

8. Réduction des coûts d'emballage et de transport :

Les plastiques sont plus légers que les métaux, ce qui entraîne une réduction des coûts des matériaux d’emballage et des frais de transport en raison du poids inférieur.

9. Consommation d'énergie et coûts d'exploitation réduits :

La faible densité du plastique signifie que les produits consomment moins d'énergie pendant leur fonctionnement, ce qui entraîne une réduction des coûts d'exploitation. Par exemple, les véhicules plus légers consomment moins de carburant.

Outre les avantages en termes de coût, les plastiques offrent d’autres avantages :

Le plastique a une faible densité, ce qui permet d'alléger le produit. La densité des matières plastiques est généralement comprise entre 0.9 et 1.8 kg/dm3, tandis que la densité du métal est généralement comprise entre 3 et 8 kg/dm3.

Allègement : les matières plastiques contribuent à l’allègement, améliorant ainsi la fonctionnalité du produit.

Résistance à la corrosion : les plastiques conviennent à divers environnements chimiques et corrosifs, contrairement aux métaux qui sont sensibles à la corrosion.

Propriétés mécaniques : Les plastiques hautes performances peuvent même surpasser les métaux en termes de propriétés mécaniques comme la résistance à la traction.

Sans lubrification : Certains plastiques, comme le POM , présentent une excellente résistance à l’usure, réduisant ainsi le besoin de lubrifiants coûteux, notamment dans les applications alimentaires.

Efficacité énergétique : les plastiques consomment moins d’énergie pendant leur fonctionnement, ce qui permet dans de nombreux cas d’obtenir des équipements plus rapides.

Isolation acoustique : les plastiques peuvent être utilisés pour l’isolation acoustique en raison de leur nature non conductrice.

Isolation électrique : les plastiques sont d’excellents isolants, ce qui les rend adaptés aux applications électriques.

Faible conductivité thermique : les plastiques sont agréables au toucher en raison de leur faible conductivité thermique.

En résumé, le remplacement du métal par du plastique offre des avantages de coût significatifs tout en offrant une large gamme d’avantages fonctionnels.