Juin 2012



Enclencher l'engrenage

Alors que la complexité des outils et des techniques de conception augmente et que l'arsenal des matières disponibles s'enrichit sans cesse, le plastique continue à remplacer d'autres matériaux dans des applications très diverses. L'engrenage est une pièce mécanique de plus en plus souvent fabriquée en plastique. Pour remplacer efficacement le métal, il est évident que le design et le matériau doivent répondre aux exigences de l'application, mais la moulabilité de la pièce est aussi très importante. Tous les procédés de moulage par injection ont leurs limites et leurs exigences particulières. Si vous prévoyez d'utiliser les services de Protomold pour produire des engrenages, il est indispensable que vous compreniez les exigences de notre procédé de moulage.


Le principal défi posé par le moulage par injection rapide des engrenages concerne la denture. Afin de pouvoir réaliser un engrenage moulé par injection, nous devons pouvoir introduire complètement une fraise dans la zone du moule qui formera une dent de l'engrenage. La Figure 1.1 montre ce qui se produit quand une dent est trop petite pour notre plus petite taille de fraise. La fraise ne peut pas atteindre le bout de la dent conique. Cet engrenage ne peut donc pas être produit en utilisant notre procédé. La Figure 1.2 montre une fraise dont la denture est assez large pour notre fraise.

Figure 1 : Le point bleu foncé représente la fraise qui serait utilisée pour former une dent d'engrenage dans le moule.

Figure 1 : Le point bleu foncé représente la fraise qui serait utilisée pour former une dent d'engrenage dans le moule.


Remarque : bien que la fraise puisse atteindre l'extrémité de la dent de la Figure 1.2, elle ne peut pas atteindre l'angle des coins de cette dent. Les dents de la pièce devront avoir des coins plus arrondis. Lorsque vous soumettez une telle pièce pour obtenir un devis ProtoQuote®, l'impossibilité de produire des angles droits extérieurs sera notée dans l'analyse de conception et vous pourrez alors décider si vous souhaitez modifier votre design en conséquence. Selon le design, cet arrondi pourra affecter la manière dont la denture s'engage et créer un jeu excessif dans le fonctionnement des engrenages. Votre logiciel de CAO 3D pourra vous aider à déterminer si la modification causera un problème.


Un autre élément à prendre en compte dans la conception est la largeur bord à bord de l'engrenage. Des engrenages plus larges pourront être nécessaires pour supporter une force supérieure, et la largeur de l'engrenage détermine la profondeur à laquelle le moule devra être usiné. Les entailles profondes nécessitent des fraises longues, et comme les longues fraises minces pourront avoir une rotation déséquilibrée pendant la coupe, le rayon minimum de la fraise augmente avec la profondeur de coupe. Si la profondeur de l'entaille est importante, nous utilisons des fraises coniques pour éviter toute rotation déséquilibrée pendant la coupe. C'est pourquoi les entailles très profondes nécessitent une dépouille (voir Figure 2).

Figure 2 : Exigences concernant le rayon des angles extérieurs.

Figure 2 : Exigences concernant le rayon des angles extérieurs.


Lorsqu'il est nécessaire d'appliquer une dépouille à la denture d'un engrenage, elle a pour objet de permettre l'usinage correct du moule et non de faciliter l'éjection. Bien que l'angle de dépouille nécessaire pour les engrenages plus larges soit faible, les dentures en dépouille pourront affecter l'engrènement, comme dans le cas des dentures arrondies. Dans certains cas, le fait d'appliquer une dépouille symétrique sur la denture des engrenages complémentaires pourra éliminer les problèmes d'engrènement.


Étant donné qu'ils doivent être mobiles et s'accoupler, la plupart des engrenages sont réalisés dans une gamme relativement réduite de matières à haut pouvoir lubrifiant. C'est pourquoi notre capacité à produire des engrenages n'est généralement pas affectée par le choix de la matière. Si vous les suivez, les suggestions ci-dessus devraient vous permettre de créer des engrenages pouvant être efficacement réalisés par notre procédé. Tout problème de moulabilité détecté sera mis en évidence dans l'analyse de conception de votre devis ProtoQuote.


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