Le coût du moulage représente 40 % du prix de votre pièce. Voici les 60 % restants.
Un client m'a un jour demandé pourquoi son devis de fonderie avait augmenté de 30 % alors que la pièce était restée la même. Pourtant, elle avait changé. Il avait ajouté deux inserts filetés et spécifié une finition par microbillage. La pièce moulée était identique. Mais tout le reste était différent.
Cette conversation se répète constamment dans l'ensemble du secteur, car l'expression «Moulage sous pression Le terme « citation » laisse entendre que le prix concerne la fonderie. Ce n'est généralement pas le cas.
Où va réellement l'argent ?
Si l'on analyse le prix unitaire type d'un produit de fonderie d'aluminium de complexité moyenne, l'étape de coulée elle-même (fusion, injection, solidification, éjection) représente environ 40 %. Les 60 % restants interviennent après la sortie de la pièce du moule.
Ces pourcentages varient selon la complexité des pièces et sont indicatifs plutôt que absolus. Cependant, la tendance reste la même : l’usinage représente généralement le poste le plus important après la fonderie, et les opérations de finition et d’assemblage, combinées, coûtent souvent autant que la fonderie elle-même.
Ce qui explique un phénomène qui laisse les acheteurs perplexes. Deux entreprises proposent le même devis pour une même pièce. L'une est 35 % plus chère. Personne ne ment : l'une a étudié le plan et calculé le prix de huit opérations, l'autre a calculé le prix d'une pièce moulée et déterminera le reste plus tard.
Garniture de portail et la chose que personne ne photographie
La pièce qui sort de la matrice n'est pas votre pièce. C'est votre pièce plus un système de canaux d'alimentation, une pastille et une rangée de languettes de débordement — parfois 40 % de métal en plus que la pièce finie.
L'ébavurage se fait à l'aide d'une matrice d'ébavurage sur une presse. Cet outil, généralement inclus sans explication dans le devis, représente un coût supplémentaire. N'hésitez pas à demander s'il est compris. Pour une pièce complexe, il peut représenter à lui seul 15 à 25 % du coût de l'outillage.
Après ébavurage, il reste des bavures le long de la ligne de joint et une marque d'injection. Ces deux défauts nécessitent un traitement. L'ébavurage vibratoire dans un bol à billes de polissage permet de traiter la plupart des cas à faible coût par pièce, mais il arrondit tous les bords de manière uniforme, y compris ceux que l'on souhaitait vifs. L'ébavurage manuel offre un meilleur contrôle, mais implique un coût en main-d'œuvre. L'ébavurage robotisé se situe entre les deux et n'est rentable qu'à partir de volumes importants.
Le levier de conception ici : placer la porte à un endroit où la marque du témoin n’a pas d’importance. C’est une discussion à avoir pendant la phase de conception, et non après la publication du premier article qui révèle une cicatrice sur un visage pourtant esthétiquement irréprochable.
L'usinage, ce sont les réglages, et non les coupes, qui coûtent cher.
Environ 20 % du coût unitaire, et l'intuition quant à ce qui le motive est généralement erronée.
Ce n'est pas le temps d'usinage qui pose problème. Sur l'aluminium, l'enlèvement de matière est rapide. Le coût réside dans chaque opération de desserrage, de réorientation, de repositionnement et de nouveau palpage de la pièce. Chaque manipulation engendre des frais supplémentaires, un coût de montage et une accumulation de tolérances entre les éléments usinés dans différentes orientations.
La question n'est donc pas de savoir « de combien d'usinage cette pièce a-t-elle besoin » mais « combien de réglages ». Un boîtier comportant des éléments usinés sur ses quatre faces nécessite quatre opérations, sauf conception contraire. En déplaçant ces éléments sur un ou deux plans, on réduit considérablement le coût d'usinage sans modifier la moindre tolérance.
Deux autres points importants à retenir. Les bossages de fonderie doivent légèrement dépasser de leur surface d'usinage, afin qu'un léger ébavurage les nettoie plutôt qu'une passe importante qui vienne s'attaquer à la surface durcie de la pièce brute de fonderie. Par ailleurs, l'usinage d'une cavité sous la surface représente le mode de défaillance le plus coûteux de toute la chaîne, car toute la valeur ajoutée de l'usinage est déjà investie avant même de constater que la pièce est bonne à jeter ; c'est là le véritable argument en faveur de l'usinage par aspiration pour toute opération d'usinage intensive.
Taraudage et raisons de la défaillance des filetages en aluminium
Ligne de dépense mineure, exposition disproportionnée aux garanties.
L'aluminium est mou. Un filetage taraudé en A380 s'abîme avec une fraction du couple nécessaire pour un filetage en acier, et si l'ensemble est ouvert et fermé à plusieurs reprises (un couvercle de service, une trappe de batterie), le filetage se dégrade à chaque cycle.
Trois solutions s'offrent à vous. Le taraudage direct est la solution la plus économique et convient parfaitement aux assemblages permanents à faible couple. Les inserts filetés, qu'ils soient à spirale ou à pression, augmentent le coût par trou mais permettent d'obtenir un filetage en acier dans une pièce en aluminium. Les vis autotaraudeuses dans un bossage pilote moulé conviennent aux assemblages de type plastique à faible couple.
L'erreur que je constate : imposer un taraudage direct sur une pièce entretenue annuellement, puis découvrir la défaillance la deuxième année sur l'ensemble du parc installé. Si un joint est destiné à être ouvert plus de quelques fois, il est préférable de l'insérer.
Le choix du revêtement de surface relève du choix des matériaux, et non d'un choix de couleur.
C'est là que le silicium à haute teneur en silicium Alliages de fonderie sous pression mordre les gens.
L'alliage A380 contient environ 8 à 9 % de silicium, ce qui le rend coulable. Lors de l'anodisation, le silicium ne s'oxyde pas comme l'aluminium ; il reste sous forme de particules sombres dans le film. Le résultat est gris, légèrement moucheté, et très différent de la finition anodisée nette d'une pièce usinée en aluminium 6061. Les clients qui approuvent un échantillon de couleur à partir d'un prototype sont généralement déçus.
Options viables : revêtement en poudre Ce procédé offre une excellente couvrance et un contrôle précis des couleurs, et est insensible au silicium. La conversion au chromate, conforme à la norme MIL-DTL-5541, assure une protection anticorrosion et une adhérence optimale de la peinture à moindre coût. Le microbillage produit un fini mat uniforme qui masque les légères imperfections de fonderie. L'anodisation convient parfaitement si l'on accepte une teinte grise industrielle plutôt qu'un aspect décoratif.
Coulée de zinc C'est tout le contraire : le placage est magnifique, y compris le chrome, ce qui explique précisément pourquoi les bouchons de parfum et les éléments décoratifs sont en zinc plutôt qu'en aluminium malgré leur poids.
La question matérielle, étendue
La plupart des articles s'arrêtent à la comparaison entre l'aluminium et le zinc. Le magnésium mérite d'être mentionné car c'est le seul métal plus léger que l'aluminium.
L'alliage AZ91D pèse environ 1,8 g/cm³, soit un tiers de moins que l'aluminium, et permet d'obtenir des parois plus fines, ce qui explique son utilisation pour les châssis d'ordinateurs portables et les boîtiers d'appareils photo. Cependant, ses inconvénients sont bien réels : durée de vie des outils réduite, contrôle du processus plus strict et fusion nécessitant un gaz de protection en raison de l'oxydation rapide du magnésium. De ce fait, peu d'ateliers l'utilisent, et ceux qui le font facturent ce service.
Répartition approximative : aluminium pour les performances thermiques, la résistance à la corrosion et les boîtiers en général ; zinc pour les détails fins, les parois minces, la longue durée de vie des outils et un placage de qualité ; magnésium lorsque le poids est déterminant pour le produit et que le budget le permet.
Pourquoi le management interne est plus important qu'il n'y paraît
Voici l'argument opérationnel en faveur d'un fournisseur qui réalise la fonderie, l'usinage et la finition sous un même toit.
Chaque transfert entre fournisseurs engendre des délais supplémentaires : transport, contrôle à réception, emballage et, surtout, une perte de traçabilité. Lorsqu’une pièce moulée usinée échoue au test d’étanchéité, le fondeur invoque une cavité sous-jacente créée par l’usinage, tandis que l’usinier affirme que la pièce est poreuse. Les deux peuvent avoir raison. Dans les deux cas, la situation n’est pas avantageuse.
Un fournisseur unique intègre pleinement cet argument. Il y a également un gain réel en termes de planification : une pièce qui transite par quatre fournisseurs accumule du temps d'attente chez chacun d'eux, et ce temps d'attente dépasse généralement de loin le temps de traitement.
L'argument contraire est la compétence réelle. Un atelier qui maîtrise la fonderie et l'usinage ne peut pas rivaliser avec un machiniste spécialisé. Il est pertinent de se demander ce qui est réellement réalisé en interne et ce qui est sous-traité, car l'expression « guichet unique » apparaît sur de nombreux sites web et recouvre des réalités différentes.
Que faut-il joindre à une demande de devis ?
Les fournisseurs fixent leurs prix en fonction de ce qu'ils voient. En cas d'informations incomplètes, le prix est soit pessimiste, soit optimiste, puis révisé.
Veuillez fournir le modèle 3D ainsi qu'un dessin 2D indiquant les dimensions critiques. Il est important de ne pas inclure toutes les tolérances dimensionnelles, car cela impliquerait un usinage systématique. Précisez l'alliage et indiquez si des équivalents sont acceptables. Spécifiez la finition, y compris la référence standard, et non une simple couleur. Indiquez le type de filetage. Fournissez un volume annuel réaliste et le cycle de production, car le prix diffère selon que la production annuelle est de 12 000 unités réparties en livraisons mensuelles ou de 12 000 unités produites en une seule fois. Enfin, précisez vos exigences de test : le taux de fuite en mbar·L/s s'il s'agit d'une pièce sous pression, car cette seule valeur influe sur les exigences de vide, le choix de l'alliage et le coût du contrôle.
Demandez ensuite ce que comprend le devis. S'agit-il uniquement de la fonderie, ou bien de l'usinage, de la finition et de l'emballage ? La plupart des écarts de prix entre fournisseurs disparaissent une fois ce point clarifié.
Là où la chaîne s'arrête
L'électronique utilise des boîtiers moulés sous pression et des dissipateurs thermiques (moulés, surfacés, taraudés et chromés). L'hydraulique et la hydraulique produisent des corps de vannes par moulage, usinage multiaxes et contrôle d'étanchéité, car la moindre imperfection est détectée tardivement et à grands frais. L'automobile utilise des nœuds de fabrication structurelle et des carters de moteur avec une traçabilité complète selon les normes IATF. La plomberie utilise des raccords et des brides de tuyauterie en métal moulé ; un fabricant de raccords de tuyauterie dispose généralement de cellules de fusion pour l'aluminium, le laiton et le zinc, avec des enregistrements de fusion séparés, ainsi que de sa propre cellule de contrôle des filetages.
Dans le secteur des machines industrielles, le moulage et la fabrication métallique sur mesure sont des opérations courantes, et c'est au niveau de la finition que les deux disciplines convergent réellement. Une pièce moulée nécessite toujours usinage, revêtement et assemblage – les mêmes opérations qu'une pièce soudée. C'est pourquoi un fournisseur proposant à la fois des services de moulage et de fabrication sur mesure peut ajuster le choix entre moulage et fabrication en fonction du coût total du processus plutôt que de la charge de travail de chaque service.
L'acheteur ayant bénéficié d'une augmentation de 30 % a finalement supprimé un insert et opté pour une finition brute de fonderie plutôt que microbillée sur les faces cachées. Le prix a ainsi quasiment retrouvé son niveau initial.
Rien n'a changé au niveau du casting. Ce n'était jamais le casting.