La connaissance des notions de trou taraudé et de trou fileté permet d'économiser du temps et de l'argent dans le processus de fabrication de précision de l'industrie. Ces termes prêtent à confusion pour les ingénieurs, mais ils sont utilisés différemment dans les processus d'usinage CNC.

On estime que le marché mondial des machines à commande numérique était de 95,29 milliards de dollars en 2024 et qu'il devrait atteindre 195,59 milliards de dollars d'ici 2032. Cette croissance souligne le rôle important des méthodes de filetage précises dans les installations de production contemporaines.

Qu'est-ce qu'un trou taraudé dans l'usinage CNC ?

Un trou taraudé contient des filets internes créés spécifiquement à l'aide d'un outil de taraudage. Ce processus d'usinage consiste à découper des rainures en spirale sur la surface intérieure d'un trou prépercé. Les usines du monde entier font confiance au taraudage parce qu'il permet d'obtenir des résultats cohérents à moindre coût.

Le processus commence par le perçage d'un trou pilote légèrement plus petit que le diamètre de filetage souhaité. Le taraud tourne ensuite dans le trou, coupant les filets au fur et à mesure qu'il avance. Les copeaux s'évacuent soit vers le haut, soit vers le bas, en fonction de la conception du taraud.

Les principales caractéristiques sont les suivantes

• Nécessite la préparation d'un trou pré-percé
• Utilise un taraud spécifique pour chaque taille de filetage
• Création de filets internes uniquement
• Configuration rapide pour les applications standard
• Investissement initial en outillage réduit

Elite Mold Tech fournit des services d'experts Services d'usinage CNC y compris les opérations de taraudage de précision pour diverses applications industrielles.

Qu'est-ce qu'un trou taraudé ?

Un trou fileté décrit tout trou contenant des filets internes, quelle que soit la méthode de création. Ce terme plus large englobe le taraudage, le fraisage de filets, le formage de filets et même les filets coulés.

Le fraisage de filets utilise une fraise rotative qui suit une trajectoire hélicoïdale à l'intérieur du trou. Cette méthode offre une grande flexibilité puisqu'un seul outil permet de créer plusieurs tailles de filets. Les matériaux durs s'usinent mieux avec les fraises à fileter car les fraises en carbure supportent les contraintes sans se casser.

Les données de fabrication de 2024 montrent que le fraisage de filets réduit la casse de l'outil de 40% par rapport au taraudage traditionnel dans les applications en acier trempé.

Méthodes de fabrication des trous taraudés et des trous filetés

La principale différence réside dans le processus de création. Les trous taraudés utilisent exclusivement des outils de taraudage pour couper les filets. Les trous filetés peuvent utiliser des fraises à fileter, des tarauds de formage ou d'autres techniques.

Comparaison des méthodes

Le filetage crée des filets externes sur les boulons et les vis, tandis que le taraudage se concentre exclusivement sur les filets internes. Cette distinction a une incidence sur la planification des processus et la sélection des équipements.

Comment fonctionne le processus de tapotement ?

Les machinistes calculent la taille du taraud à l'aide d'une formule qui soustrait le pas de vis du diamètre principal. Ce calcul permet de s'assurer qu'il reste suffisamment de matière pour la formation d'un filet solide.

La séquence suit scrupuleusement ces étapes. Tout d'abord, percez le trou pilote à la profondeur calculée, plus une longueur supplémentaire pour le jeu du taraud. Deuxièmement, appliquer un liquide de coupe pour réduire la friction et empêcher le soudage des copeaux. Troisièmement, faire tourner le taraud à la vitesse de rotation spécifiée tout en surveillant les forces de coupe.

Pour les trous borgnes, les tarauds à cannelures en spirale tirent les copeaux vers le haut en les éloignant du fond. Les trous traversants acceptent les tarauds à pointe en spirale qui poussent les débris vers l'avant à travers la sortie.

Quand choisir les trous taraudés

Les applications de fixations standard avec des tailles de filets courantes sont celles qui bénéficient le plus du taraudage. Les matériaux tels que l'aluminium, le laiton et l'acier doux se taraudent efficacement sans usure excessive de l'outil.

Choisissez le taraudage lorsque ces conditions sont présentes dans les exigences de fabrication. Les volumes de production inférieurs à 500 pièces favorisent l'économie du taraudage. Les filetages métriques ou unifiés standard éliminent les besoins d'outillage sur mesure. La dureté du matériau reste inférieure à 35 HRC pour éviter la rupture du taraud.

Elite Mold Tech évalue chaque projet individuellement. Les équipes d'ingénieurs déterminent les méthodes de filetage optimales en fonction des propriétés des matériaux, du volume de production et des exigences de tolérance.

Quand le fraisage de filets est-il plus efficace ?

Les matériaux durs dépassant 40 HRC nécessitent un filetage par fraisage plutôt que par taraudage. Le marché mondial de l'usinage, évalué à 402,56 milliards USD en 2024, reflète l'adoption croissante de technologies de filetage avancées.

Le fraisage de filets excelle dans des scénarios spécifiques qui défient le taraudage traditionnel. Les filetages de grand diamètre, supérieur à 50 mm, évitent les stocks de tarauds coûteux. Les formes de filets personnalisées dépassant les spécifications standard nécessitent des fraises programmables. Les applications de haute précision exigeant des tolérances de classe 2A ou plus étroites bénéficient de la précision du fraisage.

L'industrie aérospatiale spécifie de plus en plus le fraisage de filets pour les composants en titane parce qu'il réduit les taux de rebut de 60% par rapport aux problèmes de rupture de tarauds.

Lignes directrices pour la conception des éléments filetés

Les dessins techniques doivent spécifier clairement la profondeur du filetage ainsi que les exigences en matière de classe et de tolérance. Les trous borgnes doivent avoir une épaisseur de matériau suffisante en dessous de la profondeur du filetage afin d'éviter toute rupture lors de l'assemblage.

Les trous débouchants permettent une évacuation complète des copeaux et un engagement complet du filetage sur toute la longueur. Les coûts de fabrication sont inférieurs de 15-20% pour les trous débouchants par rapport aux trous borgnes dans des applications équivalentes.

Recommandations pour l'engagement des fils

• Les fixations en acier dans les pièces en acier doivent avoir un diamètre de boulon de 1,0x au minimum.
• Les applications en aluminium nécessitent un diamètre de 1,5 à 2,0x pour une résistance équivalente.
• La fonte accepte un engagement de 1,2x de diamètre en toute sécurité
• Un engagement excessif au-delà de 2,5 fois n'apporte aucun avantage en termes de résistance.

Les applications industrielles qui stimulent la demande de filetage

Le secteur automobile a consommé 29% de parts de marché des machines à commande numérique. en 2024. Les blocs moteurs nécessitent des centaines de trous taraudés avec précision pour l'assemblage. Les boîtiers de transmission exigent des filetages d'une précision de 0,05 mm.

La fabrication aérospatiale est soumise à des normes encore plus strictes, car la défaillance d'un composant présente des risques pour la sécurité. La production d'appareils médicaux exige une propreté exceptionnelle car les copeaux contaminent les assemblages stériles. Le taraudage par refoulement élimine totalement ce problème.

L'Asie-Pacifique a dominé 52% du marché mondial de la CNC en 2024, grâce à l'expansion de la production en Chine, en Inde et dans les pays d'Asie du Sud-Est.

Considérations sur les matériaux pour les opérations de filetage

L'aluminium s'usine facilement à des vitesses de coupe allant jusqu'à 400 SFM avec les méthodes de taraudage et de fraisage. Sa nature tendre permet des cycles de production rapides et une durée de vie prolongée de l'outil.

Les variétés d'acier doivent être soigneusement étudiées en fonction de leur dureté et de leur composition. L'acier doux d'une dureté inférieure à 200 BHN se taraude bien avec des outils en acier rapide. Les qualités d'acier inoxydable se durcissent rapidement, ce qui nécessite des tarauds en carbure tranchants et des vitesses de rotation appropriées.

Le titane présente des défis uniques en raison de sa faible conductivité thermique et de sa grande résistance. Pour l'alliage Ti-6Al-4V, le fraisage de filets avec un liquide de refroidissement par immersion donne de meilleurs résultats que le taraudage.

Méthodes de vérification de la qualité

Les jauges de filetage permettent une vérification rapide de l'état des filets dans les environnements de production. Ces outils de précision vérifient simultanément le diamètre du pas et l'angle du filetage.

Comparateurs optiques mesurer la géométrie des profils de filets pour les applications critiques de l'aérospatiale. L'inspection par MMT permet de vérifier l'emplacement, la profondeur et la perpendicularité des filets par rapport aux surfaces de référence.

Elite Mold Tech maintient des protocoles d'inspection stricts, y compris des essais fonctionnels avec des fixations réelles. Cette approche globale garantit la fiabilité des caractéristiques filetées de chaque composant fabriqué.

Analyse des coûts des méthodes de filetage

L'investissement initial en outillage favorise les opérations de taraudage. Les tarauds standard coûtent de 15 à 50 USD, tandis que les fraises à fileter coûtent de 100 à 300 USD. Toutefois, les fraises à fileter permettent de créer plusieurs tailles, ce qui réduit le coût total du stock.

Les coûts de main-d'œuvre varient considérablement d'une méthode à l'autre. Le taraudage nécessite des opérateurs moins qualifiés pour les applications standard. Le fraisage de filets exige une expertise en programmation CNC et des connaissances en matière de réglage.

Le volume de production détermine le choix de la méthode optimale. Les lots inférieurs à 100 pièces favorisent l'économie du taraudage. Les séries de plus de 1000 pièces justifient l'investissement dans le fraisage de filets pour améliorer la durée de vie de l'outil et la flexibilité.

Tendances futures de la technologie du filetage

Le marché des machines à commande numérique prévoit une croissance CAGR de 9,9% jusqu'en 2032, tirée par l'automatisation et l'intégration de l'industrie 4.0. L'outillage intelligent fournit désormais un retour d'information en temps réel lors des opérations de filetage.

Fabrication additive incorpore de plus en plus souvent des éléments filetés directement pendant l'impression du métal. Le post-traitement par fraisage des filets améliore la précision dimensionnelle tout en conservant les avantages liés à la vitesse de production.

La fabrication hybride combine l'impression 3D et l'usinage CNC pour des résultats optimaux. Les pièces sont imprimées avec des trous de forme presque nette, puis l'équipement CNC ajoute des filetages précis lors des opérations finales.

Conclusion

La distinction entre le trou taraudé et le trou fileté est centrée sur la méthode de création plutôt que sur la fonction finale. Les trous taraudés utilisent exclusivement des outils de taraudage, tandis que les trous filetés font appel à diverses techniques de fabrication. La compréhension de ces différences permet de mieux sélectionner les processus pour des applications spécifiques.

Les propriétés des matériaux, le volume de production et les exigences de tolérance guident le choix de la méthode optimale. Elite Mold Tech offre plus de 15 ans d'expérience dans la fabrication de précision pour tous les projets liés au filetage. En outre, ils produisent des résultats fiables, que le taraudage ou le fraisage de filets soit l'approche la plus appropriée à la tâche.

Questions fréquemment posées

Quelle est la principale différence entre un trou taraudé et un trou fileté ?

Les trous taraudés utilisent spécifiquement des outils de taraudage pour couper les filets internes. Les trous taraudés comprennent tous les trous avec des filets internes créés par des processus de taraudage, de fraisage, de formage ou de moulage.

Les matériaux durs peuvent-ils être taraudés avec succès ?

Les matériaux dont la dureté dépasse 40 HRC cassent souvent les tarauds lors du filetage. Le fraisage de filets avec des fraises en carbure donne de meilleurs résultats pour l'acier trempé, le titane et les alliages similaires, sans risque de rupture.

Quelle doit être la profondeur des trous filetés ?

La profondeur du filetage exige un diamètre de boulon de 1,0 à 1,5 fois pour les applications en acier. Les matériaux plus tendres comme l'aluminium nécessitent un diamètre de 1,5 à 2,0x pour une force de connexion et une fiabilité équivalentes.

Quand le fraisage de filets coûte-t-il moins cher que le taraudage ?

Le fraisage de filets devient économique pour les volumes de production supérieurs à 1000 pièces, les matériaux durs nécessitant de multiples remplacements de tarauds, ou les applications nécessitant plusieurs tailles de filets à partir d'un seul outil.

Quelles sont les causes de la rupture du robinet lors de la fabrication ?

La rupture du taraud résulte d'un mauvais alignement, de l'émoussement des arêtes de coupe, de vitesses d'avance excessives, d'une lubrification insuffisante ou de l'accumulation de copeaux dans les trous borgnes au cours du processus de filetage.