Matériaux courants pour les moules d'emboutissage et de poinçonnage

Sélection du bon matériau

Les matrices d’emboutissage et de poinçonnage, également appelées outillages, sont utilisées dans le processus de fabrication pour former ou découper des tôles métalliques. Les matériaux courants pour ces matrices varient en termes de durabilité, conductivité thermique, résistance à l’usure et autres propriétés. Voici quelques matériaux typiques utilisés dans ces processus :

Aciers à outils : D2 et A2

Carbure et acier rapide

1. Aciers à outils:
   • D2 : Connu pour sa haute résistance à l’usure et à l’abrasion, le D2 est un acier à outils à haute teneur en carbone et en chrome. Il est couramment utilisé dans les opérations d’emboutissage de longue durée en raison de sa capacité à conserver un tranchant vif. Cependant, il peut être cassant et peut ne pas être le meilleur choix pour les matériaux qui produisent beaucoup de chocs ou d’impacts.
   • A2 : Un acier à outils trempé à l’air polyvalent avec une bonne ténacité et une bonne stabilité lors du traitement thermique. L’A2 établit un équilibre entre la résistance à l’usure et la ténacité. Il peut supporter des charges non répétitives qui fissureraient généralement d’autres aciers à haute teneur en carbone.
   • O1 : Un acier à outils trempé à l’huile offrant une excellente résistance à l’usure et relativement facile à usiner. C’est un choix courant pour les séries de production petites à moyennes où des formes d’outils complexes sont nécessaires.
2. Carbure:
   • Carbure de tungstène : Extrêmement dur et résistant à l’usure, ce matériau est utilisé pour la production en grande série en raison de sa capacité à maintenir un tranchant vif sur de longues périodes. Les moules en carbure de tungstène sont souvent plus chers que l’acier à outils, mais leur longévité en production peut justifier le coût.
3. Acier rapide (HSS):
   • M2 : Un acier rapide polyvalent avec une bonne combinaison de ténacité, de résistance à l’usure et de dureté à chaud, ce qui le rend adapté aux outils de coupe comme les tarauds, les forets et également aux opérations d’estampage.
   • M42 : Avec une teneur en cobalt plus élevée, le M42 est utilisé pour les outils de coupe plus exigeants nécessitant une dureté à chaud plus élevée et lorsque des vitesses de coupe très élevées sont nécessaires. Cela le rend adapté aux travaux d’emboutissage très difficiles.
4. Aluminium:
   • 7075 : Bien que moins courants pour les moules d’emboutissage à grand volume, les alliages d’aluminium comme le 7075 sont parfois utilisés pour les séries à faible volume ou pour former des matériaux plus tendres. L’aluminium est rapide à usiner et possède une excellente conductivité thermique, mais il s’use beaucoup plus rapidement que l’acier à outils ou le carbure.

Comparaison entre ces matériaux :

• Aciers à outils (D2, A2, O1) sont excellents pour des volumes variés d’opérations d’estampage, offrant un équilibre entre coût, résistance à l’usure et facilité d’entretien. Ces différentes nuances permettent de choisir le meilleur matériau en fonction du besoin spécifique de ténacité ou de résistance à l’usure.
• Carbure de tungstène est le meilleur pour l’estampage de haute précision et à grand volume car il conserve son tranchant plus longtemps, mais le coût initial est nettement plus élevé et le matériau est plus fragile.
• Aciers rapides (HSS) (M2, M42) sont idéaux pour les opérations à grande vitesse et à haute température. Ils conservent leur dureté à des températures plus élevées, ce qui permet un estampage plus rapide sans perte d’intégrité de l’outil.
• Aluminium (7075) est choisi pour des applications spécifiques où un délai d’exécution rapide, de faibles volumes ou un contact doux avec le matériau estampé sont requis. Il est moins durable et généralement pas adapté à l’estampage général de matériaux durs ou à des séries à grand volume.

La sélection du matériau approprié pour un moule d’estampage ou de poinçonnage dépend des besoins du projet, notamment du matériau à estamper, du volume de production et de la durée de vie souhaitée du moule.

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