Les barres et les plaques sont deux formes de matières premières couramment utilisées dans l'usinage. Qu'il s'agisse de prototypes, de pièces de faible volume ou de composants industriels réguliers, ils peuvent tous deux être utilisés comme matériaux de départ avant l'usinage CNC.
Cet article explique les différences entre les barres et les plaques, leurs concepts de base, les types les plus courants et la manière de choisir la forme de barre la plus appropriée pour les pièces usinées à la CNC.
Qu'est-ce que le stock de barres ?
Le stock de barres est une matière première fournie en longues sections, généralement avec une forme de section transversale relativement constante. En fonction de la section, les formes les plus courantes sont les barres rondes, les barres carrées, les barres hexagonales et les barres plates.
Dans l'usinage, la barre est généralement coupée à la longueur requise avant d'être utilisée comme ébauche d'une pièce. Il est couramment utilisé pour les arbres, les axes, les douilles, les connecteurs et les composants filetés, car ces pièces ont souvent un profil de base proche de la forme originale du stock de barres.
Quelles sont les formes courantes des barres de fer ?
Les barres peuvent être classées en fonction de la forme de leur section transversale. Les formes les plus courantes sont les barres rondes, les barres carrées, les barres hexagonales et les barres plates. Chaque forme est adaptée à des méthodes d'usinage et à des géométries de pièces différentes.
La barre ronde est la forme la plus courante et est souvent utilisée pour les arbres, les goupilles, les douilles, les manchons et les composants filetés. Les barres carrées conviennent aux pièces en forme de bloc, aux connecteurs ou aux composants nécessitant un usinage sur plusieurs faces. Les barres hexagonales sont couramment utilisées pour les écrous, les raccords, les pièces de robinetterie ou les composants nécessitant une clé plate. Les barres plates sont souvent utilisées pour les supports étroits, les pièces en forme de bande ou les composants structurels simples.
Comment fabrique-t-on le fil machine ?
Les barres peuvent être produites par plusieurs procédés de fabrication, en fonction du matériau, de la taille requise, de l'état de surface et des propriétés mécaniques. Les méthodes les plus courantes sont le laminage à chaud, l'étirage à froid, l'extrusion et le forgeage.
Les barres laminées à chaud sont généralement utilisées lorsque les dimensions standard et les propriétés mécaniques générales sont suffisantes. Les barres étirées à froid offrent généralement une meilleure précision dimensionnelle, une finition de surface plus lisse et une meilleure rectitude, ce qui les rend adaptées aux pièces qui nécessitent un usinage plus cohérent. Les barres extrudées sont courantes pour l'aluminium et certains matériaux non ferreux, tandis que les barres forgées peuvent être utilisées lorsqu'une plus grande résistance ou une structure granulaire améliorée est requise.
Pour l'usinage CNC, le processus de fabrication de la barre peut affecter l'état de surface, la cohérence dimensionnelle, les contraintes internes et la stabilité du matériau pendant la coupe. C'est pourquoi la forme du matériau et les conditions d'approvisionnement doivent être vérifiées en même temps que la géométrie de la pièce et les exigences de tolérance.
Types de barres en acier
Les barres peuvent être fournies dans différentes formes de section transversale en fonction de la conception de la pièce et de la méthode d'usinage. Les types les plus courants sont les barres rondes, les barres carrées, les barres hexagonales et les barres plates.
Barre ronde
Les barres rondes ont une section transversale circulaire et constituent l'une des formes de barres les plus courantes. Elle est souvent utilisée pour les arbres, les goupilles, les douilles, les manchons et les composants filetés.
Barre carrée
Les barres carrées ont une section carrée et sont souvent utilisées pour les pièces en forme de bloc, les entretoises, les connecteurs ou les composants qui nécessitent un usinage sur plusieurs côtés.
Barre hexagonale
La barre hexagonale a une section transversale à six côtés. Elle est couramment utilisée pour les écrous, les raccords, les pièces de robinetterie, les connecteurs filetés et les pièces nécessitant une clé plate.
Barre plate
Les barres plates ont une section rectangulaire, étroite et relativement plate. Il est souvent utilisé pour les pièces en forme de bande, les supports étroits, les supports simples et les petits composants structurels.
Qu'est-ce que le stock de plaques ?
Le stock de tôles est un matériau brut fourni sous forme de feuilles plates ou de plaques épaisses, généralement défini par sa longueur, sa largeur et son épaisseur. En fonction de l'épaisseur et de l'utilisation, il peut être classé en tant que feuille, plaque moyenne, plaque épaisse ou plaque de précision.
Dans l'usinage CNC, la tôle est généralement découpée aux dimensions requises avant d'être utilisée comme ébauche de départ pour le fraisage, le perçage, le rainurage ou le profilage. Elle est couramment utilisée pour les brides, les supports, les boîtiers, les plaques de base, les plaques de montage et les couvercles, car ces pièces nécessitent souvent une surface plane plus importante ou une zone d'usinage plus large.
Types de tôles
Les tôles peuvent être fournies dans différentes gammes d'épaisseur et différents états de surface en fonction de la taille de la pièce, des exigences d'usinage et de la qualité du matériau. Les types les plus courants sont les tôles, les tôles moyennes, les tôles épaisses et les tôles de précision.
Feuille
La tôle est une forme plus fine du matériau en plaques, généralement utilisée pour les pièces plus légères, les couvercles, les panneaux et les composants plats simples. En ce qui concerne l'usinage, le matériau en feuille convient mieux aux pièces qui ne nécessitent pas une grande épaisseur ou un fraisage profond.
Assiette moyenne
La tôle moyenne est couramment utilisée pour les pièces usinées CNC qui nécessitent plus d'épaisseur et de résistance que la tôle. Elle est souvent choisie pour les supports, les brides, les plaques de montage et les composants structurels généraux.
Plaque épaisse
Les tôles épaisses offrent une plus grande épaisseur de matériau pour les pièces qui nécessitent un usinage plus profond, des sections plus solides ou des caractéristiques de fraisage plus complexes. Elle peut être utilisée pour les boîtiers, les plaques de base, les plaques d'outillage et les composants avec des poches ou des surfaces en escalier.
Plaque de précision
Les tôles de précision sont fournies avec un contrôle plus serré de l'épaisseur, une meilleure planéité ou un état de surface amélioré. Elles sont souvent utilisées lorsque la stabilité dimensionnelle, la qualité de la surface ou la précision des surfaces planes sont importantes avant l'usinage.
Barres et plaques : Principales différences
La différence entre les barres et les plaques ne se limite pas à leur forme extérieure. Dans l'usinage CNC, la forme du brut peut affecter la préparation de l'ébauche, la méthode d'usinage, l'utilisation des matériaux, la fixation et l'évaluation des coûts. Les facteurs suivants sont généralement les plus importants lorsqu'il s'agit de comparer les barres et les tôles.
| Facteur | Stock de barres | Stock de plaques |
|---|---|---|
| Forme et taille | Sections longues avec une section transversale relativement constante, telles que les profils ronds, carrés, hexagonaux ou plats. | Forme de feuille ou de plaque plate, généralement définie par la longueur, la largeur et l'épaisseur. |
| Méthode d'usinage | Couramment utilisés pour le tournage, le perçage, le taraudage, la coupe et le fraisage léger. | Couramment utilisés pour le fraisage, le perçage, le rainurage, le profilage et l'alésage. |
| Utilisation des matériaux | Plus efficace pour les arbres, les douilles, les connecteurs et les pièces longues ou cylindriques ordinaires | Plus efficace pour les brides, les supports, les boîtiers, les plaques de base et les pièces plates ou larges |
| Fixation | Convient au maintien de stocks longs ou à l'usinage rotatif, en particulier pour les pièces tournées | Convient pour la fixation à plat et l'usinage sur plusieurs faces, en particulier pour les trous, les fentes et les surfaces planes. |
| Impact sur les coûts | Peut réduire l'enlèvement de matière et le temps d'usinage lorsque la forme de la pièce est proche de celle d'une barre. | Peut réduire les déchets de découpe et le temps de fraisage lorsque la forme de la pièce est proche de celle d'une plaque. |
Forme et taille
Les barres sont généralement fournies en longues sections, la forme de la section transversale et la longueur étant les principales caractéristiques. Les barres rondes, carrées, hexagonales et plates sont des formes courantes, ce qui permet de découper des ébauches individuelles à partir d'un stock plus long.
Les tôles fortes se définissent principalement par leurs dimensions et leur épaisseur. Il convient mieux aux pièces qui nécessitent une surface plus large, une certaine épaisseur ou un profil large, comme les brides, les supports, les boîtiers et les plaques de base.
Méthode d'usinage
La barre est plus couramment utilisée pour les pièces tournées, en particulier lorsque la pièce comporte des diamètres extérieurs, des trous intérieurs, des épaulements ou des filetages. Elle peut également être percée, taraudée, coupée ou légèrement fraisée, mais son principal avantage réside généralement dans les pièces longues ou rotatives.
Les tôles sont plus adaptées pour Fraisage CNC des opérations telles que le dressage, le profilage, le rainurage, le perçage et l'alésage. Pour les pièces qui nécessitent de grandes surfaces usinées ou des motifs de trous multiples, la tôle est souvent une pièce brute de départ plus pratique.
Utilisation des matériaux
Si la forme de base de la pièce est proche d'un cylindre, d'une longue section ou d'un profil régulier, la barre peut souvent réduire l'enlèvement de matière inutile. Les arbres, les axes, les douilles et certains connecteurs sont généralement plus faciles à usiner à partir de la barre.
Si la forme de base de la pièce est plate, en forme de plaque ou large, le stock de plaques est généralement plus raisonnable. BridesLes supports, les plaques de montage et les boîtiers sont souvent plus faciles à usiner à partir de plaques, tout en contrôlant les déchets de matériaux.
Fixation
Les barres conviennent au maintien d'un stock important, aux opérations de tronçonnage ou à l'usinage par rotation. Pour les pièces tournées, le processus de fixation est généralement plus direct.
Les tôles fortes conviennent mieux à l'usinage à plat. Pour les pièces comportant des trous, des fentes, des marches ou de grandes surfaces planes, les plaques facilitent l'établissement d'une référence d'usinage stable.
Impact sur les coûts
Le prix d'achat des barres et des plaques dépend du matériau, de la taille et des conditions d'approvisionnement. Dans le cas de l'usinage CNC, le coût final dépend également du fait que la forme du stock est proche de la forme finale de la pièce.
Lorsque la forme du stock est appropriée, l'enlèvement de matière, les étapes de préparation et le temps d'usinage peuvent souvent être réduits. En revanche, l'usinage de pièces en forme d'arbre à partir de plaques ou de grandes pièces plates à partir de barres peut entraîner une perte de matière plus importante et un temps d'usinage plus long.
Avantages et inconvénients des barres et des plaques
Les barres et les plaques présentent chacune des avantages pour l'usinage CNC, mais aucune n'est adaptée à toutes les pièces. Le bon choix dépend de la forme de la pièce, du processus d'usinage, de la taille du matériau et de la quantité de matière à enlever.
Avantages de la barre de fer
Les barres en acier sont pratiques pour les pièces dont la section transversale est longue ou régulière. Il est couramment utilisé pour les arbres, les goupilles, les douilles, les connecteurs et les pièces filetées, car ces composants correspondent souvent à la forme d'une barre ronde, carrée ou hexagonale.
Pour les pièces tournées, les barres peuvent rendre le processus d'usinage plus direct. Le matériau peut être coupé à la longueur voulue, maintenu fermement et traité par des opérations de tournage, de perçage, de taraudage ou de tronçonnage.
Limites du stock de barres
La barre est moins adaptée aux grandes pièces plates, aux profils larges ou aux composants qui nécessitent un fraisage important sur une grande surface. Si un support plat, un boîtier ou une plaque de base est usiné à partir d'une barre, il peut être nécessaire d'enlever plus de matière.
Les barres peuvent également limiter la taille de départ pour les pièces qui nécessitent une grande largeur ou une grande surface. Dans ces cas, la tôle est souvent plus facile à préparer et à usiner.
Avantages des tôles fortes
Les tôles sont utiles pour les pièces présentant des surfaces planes, des profils plus larges, des motifs de trous, des fentes, des poches ou des contours fraisés. Il est couramment utilisé pour les brides, les supports, les boîtiers, les plaques de montage, les couvercles et les plaques de base.
Pour les travaux de fraisage, les plaques constituent une ébauche de départ pratique. Elle peut être découpée à la forme voulue, serrée sur une surface plane et usinée sur une ou plusieurs faces, en fonction de la conception de la pièce.
Limites du stock de tôles
La tôle n'est pas toujours efficace pour les pièces longues, rondes ou en forme d'arbre. L'usinage de ces pièces à partir de plaques peut créer des déchets inutiles et nécessiter plus de temps de coupe.
Les tôles plus épaisses peuvent également nécessiter un réglage plus minutieux si la pièce comporte des poches profondes, un enlèvement de matière important ou des exigences de planéité strictes. Le coût final de l'usinage dépend à la fois de la taille de la plaque et de la quantité de matière à enlever.
Applications industrielles courantes des barres et des tôles
Les barres et les tôles sont utilisées dans de nombreux projets d'usinage, mais leurs applications diffèrent souvent en fonction de l'industrie et de la géométrie des pièces. Les barres sont plus courantes dans les composants qui partent de profils ronds, linéaires ou réguliers, tandis que les plaques sont souvent utilisées pour les composants plats, larges ou fraisés.
Automobile et transports
Dans les projets automobiles et de transport, les barres sont souvent utilisées pour les arbres, les goupilles, les entretoises, les raccords filetés et les petits composants tournés. Ces pièces nécessitent généralement des dimensions stables et des opérations de tournage répétables.
Les tôles sont couramment utilisées pour les supports, les plaques de montage, les brides, les couvercles et les pièces de soutien structurel. Ces composants nécessitent souvent un fraisage, forageIl est possible de créer des trous de montage et des surfaces d'assemblage planes à l'aide d'une machine à coudre, d'une machine à rainurer ou d'une machine à profiler.
Équipement industriel
Pour les équipements industriels, les barres sont fréquemment utilisées pour les douilles, les manchons, les goupilles de guidage, les rouleaux, les raccords et les connecteurs usinés. Ces pièces ont souvent des formes régulières et se prêtent au tournage, au perçage ou au taraudage.
Les tôles sont largement utilisées pour les plaques de base, les supports de machine, les plaques de fixation, les boîtiers et les panneaux d'équipement. Il constitue une forme de départ pratique pour les pièces qui nécessitent des surfaces larges, des motifs de trous ou des poches fraisées.
Électronique et composants électriques
Dans les applications électroniques et électriques, les barres peuvent être utilisées pour les petits connecteurs, les broches conductrices, les entretoises et les pièces tournées de précision, en particulier lorsque du cuivre, du laiton ou de l'aluminium est nécessaire.
Les tôles sont souvent utilisées pour les boîtiers, les répartiteurs de chaleur, les plaques de montage, les couvercles et les panneaux. Il est utile lorsque la pièce a besoin d'une surface plane, d'une épaisseur contrôlée ou d'une plus grande surface pour l'assemblage.
Aérospatiale et composants de précision
Dans l'aérospatiale et l'usinage de précision, les barres peuvent être utilisées pour les arbres légers, les axes, les douilles, les composants de fixation et les petites pièces à haute résistance. Le choix dépend souvent de la qualité du matériau, des exigences de tolérance et de la géométrie de la pièce.
Les tôles sont couramment utilisées pour les supports, les plaques structurelles, les boîtiers, les panneaux et les composants légers fraisés. Pour ces pièces, l'épaisseur, la planéité et la stabilité du matériau peuvent être importantes avant l'usinage.
Comment choisir entre les barres et les plaques pour l'usinage CNC ?
Le choix entre les barres et les tôles ne doit pas se faire uniquement en fonction de la qualité du matériau. Le meilleur choix dépend généralement de la géométrie de la pièce, de la méthode d'usinage, de la taille du stock, de l'utilisation du matériau et de l'objectif de coût.
Géométrie des pièces
La géométrie de la pièce est le premier facteur à vérifier. Si la pièce est longue, ronde ou basée sur une section transversale régulière, la barre est souvent la forme de départ la plus appropriée. Si la pièce est plate, large ou présente une surface usinée plus importante, la tôle est généralement plus facile à préparer et à usiner.
Méthode d'usinage
Le processus d'usinage influe également sur le choix du matériau. Les pièces qui nécessitent principalement des opérations de tournage, de perçage, de taraudage ou de tronçonnage se prêtent souvent bien à l'utilisation de barres. Les pièces qui nécessitent des opérations de fraisage, de rainurage, de poche, de profilage ou des positions de trous multiples conviennent généralement mieux aux plaques.
Utilisation des matériaux
Une forme de stock plus proche de la forme finale de la pièce peut réduire l'enlèvement de matière inutile. Par exemple, les pièces en forme d'arbre sont généralement plus efficaces lorsqu'elles sont fabriquées à partir de barres, tandis que les supports plats, les brides et les plaques de base sont généralement plus efficaces lorsqu'ils sont fabriqués à partir de plaques.
Coût et efficacité de la production
Le choix le moins coûteux n'est pas toujours celui de la matière première la moins chère. Dans l'usinage CNC, le coût total dépend également du temps de coupe, de la complexité du réglage, des déchets de matériaux et de la facilité avec laquelle la pièce peut être maintenue pendant l'usinage. Lorsque les deux formes sont possibles, le meilleur choix est généralement celui qui simplifie le parcours d'usinage.
Conclusion
Les barres et les tôles sont deux formes de matières premières courantes pour l'usinage CNC, mais elles conviennent à des formes de pièces et à des méthodes d'usinage différentes. Les barres sont souvent utilisées pour les pièces longues, rondes ou à profil régulier, tandis que les plaques conviennent mieux aux pièces plates, larges ou fraisées.
Le bon choix dépend de la géométrie de la pièce, de la méthode d'usinage, de la taille du stock, de l'utilisation des matériaux et de l'objectif de coût. Dans la plupart des cas, la meilleure forme de brut est celle qui réduit les découpes inutiles et fournit une ébauche de départ pratique pour le processus CNC requis.
Si vous ne savez pas si votre pièce doit être usinée à partir de barres ou de plaques, Minhe CNC peut examiner votre dessin, vos exigences en matière de matériaux et vos besoins de production afin de vous proposer une approche pratique de l'usinage.
