Comment concevoir pour la rigidité en utilisant les propriétés des matériaux

Qu'est-ce que la rigidité ?

Rigidité est de savoir combien une chose coudes lorsque vous appuyez dessus. Si quelque chose est très rigideS'il n'est pas rigide, il ne pliera pas beaucoup. S'il n'est pas rigide, il se pliera beaucoup.

Au Istar MachiningNous aidons à fabriquer des pièces qui doivent être très rigides pour de nombreuses utilisations. Nous savons comment choisir les bons matériaux pour rendre vos pièces résistantes.

L'importance de la rigidité

Parties rigides :

• Ne pas plier lors de l'utilisation
• Conserver leur forme
• Un travail correct à chaque fois
• Durée de vie plus longue
• Ne pas casser

Mots clés à connaître

• Module de Young: Un nombre qui indique la rigidité d'un matériau.
• Moment d'inertie: Comment la forme contribue à la rigidité d'une chose
• Déviation: Degré de flexion d'un objet
• Anisotrope: Les objets qui sont plus rigides d'une certaine manière que d'une autre.

Les matériaux et leur rigidité

Examinons la rigidité des différents matériaux :

Au Usinage CNC de l'aluminium par Istar Machining nous utilisons le meilleur aluminium pour tous vos besoins.

Exemples concrets

Voici quelques exemples d'utilisation de matériaux rigides par de grandes entreprises :

1. Avion Boeing 787: Utilisé fibre de carbone pour le corps et a obtenu 20% de plus de rigidité qu'avec l'aluminium.
2. Voitures Tesla: Les grandes pièces sont fabriquées à partir d'une seule pièce d'aluminium pour rendre le 30% plus rigide.
3. Parties de jambes et de bras pour les personnes: Utilisé titane avec des formes spéciales pour être aussi rigides que des os (10-30 GPa)

Comment la forme contribue à la rigidité

La forme de votre pièce peut la rendre plus rigide même si vous utilisez la même quantité de matériau !

C'est très important pour Fraisage CNC à Istar Machining.

Mathématiques pour la rigidité

Le degré de flexion d'une pièce = (Force × Longueur³) ÷ (3 × Module d'Young × Moment d'inertie)

Cela signifie que :

• Les pièces plus longues se plient davantage
• Les matériaux plus rigides plient moins
• Les meilleures formes plient moins

Les meilleures formes pour la rigidité

Notre usinage CNC de précision l'équipe de Istar Machining peut réaliser ces formes pour vous.

Conseils pour fabriquer des pièces plus rigides

1. Choisir le bon matériau

Pour les pièces très rigides et légères :

• Fibre de carbone
• Titane

Pour des pièces rigides et moins coûteuses :

• Acier
• Aluminium

Pour les pièces qui n'ont pas besoin d'une grande rigidité :

• Plastiques
• Bois

2. Utiliser des formes intelligentes

• Creux est meilleur que le solide
• Poutres en I sont très bons
• Côtes et goussets une aide précieuse
• Plus de hauteur = plus de rigidité

Notre Usinage 5 axes peut réaliser les formes rigides les plus complexes.

3. Attention aux points faibles

• Les angles vifs affaiblissent les pièces 40-60%
• Utilisation coins arrondis
• Faire des changements en douceur en épaisseur
• Ajouter plus de matériel où les forces s'exercent

Tester votre conception de la rigidité

Vous devez vous assurer que votre conception est suffisamment rigide :

1. Tests informatiques: Utilisez des programmes pour déterminer si votre pièce se déforme trop.
2. Tests réels: Fabriquer la pièce et pousser dessus pour voir si elle se plie.
3. Normes: Suivre des règles telles que l'ISO 527 pour tester correctement

Au Istar MachiningNous pouvons vous aider à tester vos pièces pour nous assurer qu'elles sont suffisamment rigides.

De nouvelles façons originales de fabriquer des pièces rigides

Impression 3D avec des motifs à l'intérieur

• Peut être 70% aussi rigide que les pièces massives
• Pèse 50% de moins
• Économie de matériel et d'argent

Matériaux mixtes

• Utiliser des matériaux rigides uniquement là où c'est nécessaire
• Réduction du poids et du coût
• Le meilleur des deux matériaux

Notre Usinage de prototypes CNC peut vous aider à tester ces nouvelles idées.

Exemples par secteur d'activité

Voitures

• Besoin de ressorts d'une rigidité de 139 N/mm
• Utiliser des ressorts hélicoïdaux en acier (257 N/mm)
• Ajouter des barres antiroulis (17 Nm/deg)

Les avions

• Besoin de pièces très légères et rigides
• Utiliser la fibre de carbone
• Gagner du poids tout en conservant la rigidité

Médical

• Besoin de pièces aussi rigides que des os
• Utiliser le titane avec des formes spéciales
• Ne doit pas se briser à l'intérieur des personnes

Comment concevoir votre pièce rigide

1. Réfléchir aux forces en présence: Où sera-t-il poussé ? Avec quelle force ?
2. Choisissez votre matériel: Utilisez le tableau ci-dessus pour vous aider
3. Choisir une bonne forme: Mieux vaut un creux qu'un plein
4. Vérifier les points faibles: Arrondir tous les angles
5. Testez votre projet: Utiliser l'informatique avant de la faire
6. Fabriquer une pièce d'essai: Voyez si cela fonctionne comme vous le souhaitez
7. Faire la dernière partie: Maintenant, vous pouvez en faire beaucoup

Pourquoi choisir Istar Machining pour les pièces rigides ?

Au Istar MachiningNous savons comment fabriquer des pièces qui sont.. :

• Très rigide
• Le bon poids
• Le juste coût
• Rapidement
• Bien fait

Notre Usinage CNC du titane et usinage CNC de l'acier sont prêtes à vous aider pour votre prochaine pièce rigide.

Synthèse

Fabriquer des pièces rigides signifie :

1. Choisir des matériaux ayant un module d'Young élevé
2. Utiliser des formes intelligentes telles que des tubes creux
3. Attention aux points faibles
4. Testez votre projet

Avec l'aide de Istar MachiningVos pièces seront aussi rigides qu'elles doivent l'être !