Usinage CNC de pièces structurelles et de fixations soumises à haute charge - Aciers au carbone / aciers alliés sur mesure, tels que 4140, 4340 et Q235

I. Cœur Service Avantages
- Usinage de précision de matériaux à haute résistance pour des performances supérieures en charge : Nous sommes spécialisés dans l'usinage des aciers au carbone et des aciers alliés tels que l'acier 4140 (résistance à la traction ≥1000 MPa après trempe et revenu), l'acier 4340 (limite d'élasticité ≥860 MPa) et l'acier Q235 (résistance à la traction 375-500 MPa). Notre procédé « fraisage brut + fraisage fin + vieillissement » garantit la rigidité globale et la résistance à la déformation des pièces structurelles soumises à de fortes charges. Pour les composants porteurs (tels que les supports d'équipement et les corps d'équipements), la flèche post-usinage est ≤0,05 mm/m, et ils peuvent supporter des charges d'impact prolongées (énergie d'impact ≥50 J), ce qui augmente leur durée de vie de plus de 60 % par rapport aux pièces usinées en acier ordinaire. - Fabrication intégrée de dispositifs complexes et de composants structurels pour une meilleure efficacité d'assemblage : Ce système permet l'usinage de structures complexes de dispositifs à haute charge (tels que des équipements de soudage et des outillages de fixation) et de grands composants structurels (tels que des bâti de machines-outils et des supports de machines de chantier). Il peut réaliser en un seul passage des surfaces multiples, des rainures spéciales, des contremarches, et autres formes complexes, réduisant ainsi le nombre de serrages de 5 à 8 opérations traditionnelles à seulement 1 ou 2. L'erreur de positionnement cumulée est maintenue dans une plage de ±0,005 mm. La précision de positionnement du dispositif atteint ±0,003 mm, assurant un bridage constant des pièces et améliorant l'efficacité de la production en aval.
- L'adaptation du processus selon le matériau équilibre efficacité et qualité : des solutions de traitement personnalisées sont conçues en fonction des caractéristiques des différents aciers au carbone et aciers alliés. L'acier allié 4140/4340 utilise un procédé de « traitement thermique préalable par trempe et revenu + découpe cryogénique » afin d'éviter l'usure de l'outil due à l'écrouissage. L'acier au carbone Q235 utilise un procédé de fraisage haute vitesse (vitesse d'avance 800 mm/min) avec des brise-copeaux dédiés, augmentant ainsi l'efficacité de traitement de 30 %. Il supporte également des traitements thermiques ultérieurs tels que la trempe et la cémentation. La dureté du 4140 après trempe superficielle peut atteindre HRC50-55, répondant aux exigences élevées en matière de résistance à l'usure.
- Capacités de traitement grande taille et par lots, livraison stable et contrôlable : capable de traiter des pièces structurelles de grande taille (plage maximale de traitement : 3000 mm de long × 1500 mm de large × 1000 mm de haut), adapté aux châssis d'équipements lourds, bases de fixations volumineuses et autres besoins. Équipé de cinq centres d'usinage CNC de grande taille et de deux fraiseuses portiques, les commandes en série (100 pièces et plus) peuvent être produites simultanément sur plusieurs machines, réduisant les délais de livraison de 20 à 25 % par rapport à la moyenne du secteur. Des processus standardisés et une inspection de la première pièce garantissent une cohérence dimensionnelle de 99 % en production de série.
II. Core Application Zones
(I) Fixations pour fabrication industrielle
- Fixations et outillages de soudage : des blocs de positionnement et bras de serrage en acier allié 4140 personnalisés assurent une grande résistance, empêchent la déformation de la pièce pendant le soudage et offrent une précision de positionnement de ±0,003 mm, ce qui les rend adaptés au soudage des carrosseries automobiles et des pièces structurelles de machines de chantier. - Fixations d'usinage : nous produisons des socles de fixation en acier au carbone Q235 et des mandrins de précision en acier allié 4340. Les socles sont très rigides (déflexion ≤ 0,03 mm/m) et les mandrins offrent une force de serrage allant jusqu'à 50 kN, adaptés à l'usinage sous charges élevées de composants de type arbre et disque.
(II) Pièces structurelles pour équipements lourds
- Composants de machines de génie civil : nous produisons des flèches de pelles hydrauliques en acier allié 4340 et des raccords de flèche de grue en acier allié 4140. Ces composants offrent une résistance à la traction ≥900 MPa et peuvent supporter des charges lourdes prolongées (un seul composant peut supporter 50 à 200 tonnes).
- Pièces structurelles d'outils machines : Nous produisons des lits d'outils machines en acier au carbone Q235 et des rails de guidage et chariots en acier allié 4140. Le lit est vieilli pour éliminer les contraintes internes, et la parallélisme du rail de guidage est ≤0,004 mm/1000 mm, garantissant une précision d'usinage stable.
(III) Équipements énergétiques et miniers
- Composants d'équipements pour turbines éoliennes : brides personnalisées en acier allié 4140 pour turbines éoliennes et supports de connexion de tour en acier au carbone Q235. Les tolérances des trous de boulons des brides sont de ±0,005 mm, adaptées au fonctionnement en altitude et sous charges lourdes des équipements éoliens.
- Pièces de machines minières : usinage de raclettes de broyeur à charbon en acier allié 4340 et de plaques dentées de concasseur. La trempe superficielle donne une dureté de HRC52-55, offrant une excellente résistance à l'usure et une adaptation aux conditions minières sévères.
(IV) Moules et outillages
- Bases de moules et broches de guidage : Production de bases de moules en acier allié 4140 et de broches de guidage en acier allié 4340. La planéité de la base est ≤0,005 mm et la coaxialité des broches de guidage est ≤0,002 mm. Convient pour les grands moules d'estampage et d'injection.
- Plates-formes d'outillage : Plates-formes d'outillage soudées en acier au carbone Q235 personnalisées, avec une précision d'usinage de surface Ra ≤0,8 μm et des tolérances de rainure en T de ±0,01 mm, adaptées au serrage flexible d'une grande variété de pièces.
III. Soutien technologique principal
- Équipements d'usinage de grande échelle et haute précision : Équipé d'un centre de fraisage portique Taiwan Xiehong CNC-2016 (course 2000×1600×800 mm) et d'un centre d'usinage vertical allemand DMG DMF 2600, cet appareil offre un couple de broche allant jusqu'à 120 N·m, permettant l'usinage en grand volume d'aciers alliés à haute résistance tels que le 4340. L'équipement utilise un système de contrôle fermé par échelle linéaire avec une précision de positionnement de ±0,002 mm, garantissant la précision d'usinage des composants structurels de grande taille.
- Outils spécialisés et systèmes de procédé : Utilisation d'outils en carbure WC-Co Sandvik suédois (pour aciers alliés) et d'outils en céramique métallique Kyocera japonais (pour aciers au carbone), couplés à un système de refroidissement haute pression (80 bar). Ces outils permettent de résoudre les problèmes d'adhérence des outils lors de l'usinage des aciers alliés et les difficultés de bris du copeau lors de l'usinage des aciers au carbone. Pour les composants structurels à cavité profonde, un procédé de fraisage stratifié est utilisé, chaque passe atteignant une profondeur de 0,2 à 0,5 mm, garantissant une verticalité des parois de cavité ≤ 0,004 mm. - Traitement thermique et contrôle qualité : Nous collaborons avec des fabricants spécialisés dans le traitement thermique pour offrir des services de trempe et revenu, de trempe simple et de cémentation. La dureté de l'acier 4140 après trempe peut atteindre HB220-260, et celle de l'acier 4340 après trempe peut atteindre HRC45-50. Le contrôle qualité utilise une machine de mesure tridimensionnelle (précision ±0,001 mm), des machines d'essai de traction et des machines d'essai de choc afin d'examiner minutieusement les dimensions et les propriétés mécaniques des composants structurels, assurant ainsi leur conformité aux normes de charge élevée.
- Compétences en conception et simulation d'outillages : Nous disposons d'une équipe professionnelle de conception d'outillages capable de concevoir des structures d'outillages à partir des plans des pièces fournies par le client (2D/3D). Nous utilisons les logiciels UG et AutoCAD pour la modélisation, ainsi que ANSYS pour l'analyse de simulation des contraintes, afin d'optimiser la structure porteuse de l'outillage, éviter les dommages causés par une concentration localisée des contraintes et maximiser la durée de vie de l'outillage.
Quatrièmement, questions fréquemment posées (FAQ)
- Q : Outre les aciers 4140, 4340 et Q235, quels autres types d'aciers au carbone ou alliés peuvent être usinés ? Quelles sont les différences d'applications entre ces différents types ?
A : Nous pouvons également usiner de l'acier 20CrMnTi (acier cémenté, adapté aux pièces résistant à l'usure), de l'acier 45# (acier au carbone moyen, adapté aux pièces structurelles générales) et de l'acier Q355B (acier à haute résistance faiblement allié, adapté aux grands supports). L'acier 4140/4340 est conçu pour des applications à forte charge et haute précision ; l'acier Q235/Q355B est destiné aux pièces structurelles de grande taille à faible coût ; et l'acier 20CrMnTi est destiné aux composants de transmission résistants à l'usure.
- Q : Quelle est la précision d'usinage des pièces structurelles de grande taille ? Quelle est la limite maximale de poids d'usinage ?
A : Pour les pièces structurelles de longueur ≤3000 mm, la tolérance dimensionnelle est de ±0,01 à ±0,02 mm, et la planéité est ≤0,008 mm/1000 mm. La limite maximale de poids d'usinage est de 5 tonnes. Nous pouvons usiner des pièces pesant plus de 5 tonnes en utilisant une technologie d'usinage segmenté et d'assemblage de précision, avec une planéité ≤0,01 mm aux joints assemblés.
- Q : Le traitement thermique affecte-t-il la précision dimensionnelle de la pièce ? Comment peut-on garantir les exigences d'assemblage après traitement thermique ?
R : Avant le traitement thermique, une marge d'usinage de 0,1 à 0,3 mm est prévue. Après traitement thermique, un usinage de finition est effectué afin de s'assurer que les tolérances dimensionnelles finales répondent aux normes requises. Par exemple, après traitement thermique, la surface de positionnement d'un montage en 4140 peut être finement fraisée pour retrouver une planéité ≤ 0,003 mm, sans nuire à la précision d'assemblage.
- Q : Quel est le cycle de conception et d'usinage pour un montage sur mesure supportant une charge élevée ? Pouvez-vous fournir des suggestions d'optimisation de conception ?
A : Les équipements simples (tels que les équipements de positionnement à une seule station) ont un délai de livraison de 7 à 10 jours ; les équipements complexes (tels que les équipements de soudage multi-stations) ont un délai de livraison de 15 à 20 jours. Nous pouvons fournir des suggestions d'optimisation de conception, comme ajuster la force de serrage de l'équipement en fonction du matériau de la pièce, ou optimiser la répartition des points de positionnement afin de réduire la concentration des contraintes, ce qui permet de diminuer les coûts de fabrication et l'usure des équipements.
- Q : Comment maîtriser les coûts lors de la production en série de pièces structurelles soumises à des charges élevées ? Existe-t-il une quantité minimale de commande (QM) ?
A : Les coûts unitaires sont réduits grâce à des processus standardisés, à une durée de vie optimisée des outils et à une production parallèle sur plusieurs machines. Plus la taille du lot est importante, plus l'avantage en coût est significatif. Il n'y a aucune exigence stricte en matière de quantité minimale de commande. Des petits lots (1 à 10 pièces) peuvent être personnalisés, et des grands lots (100 pièces et plus) peuvent bénéficier d'une remise de 5 % à 10 %, négociable selon la quantité commandée.