Types d'épingles, leurs matériaux, leurs utilisations et leur production

Types de broches

Une goupille est un petit composant simple, semblable à une tige, utilisé pour aligner des matériaux ou répartir une charge. Elle peut être de toute forme et de tout type, et fabriquée à partir de matériaux tels que l'aluminium, l'acier inoxydable, le laiton ou même le plastique. 

L'importance industrielle de ces composants est considérable ; on trouve donc de nombreux types de goupilles : goupilles coniques, goupilles de verrouillage, goupilles à poignée en L, goupilles cylindriques, goupilles élastiques, etc. Chacune d'elles est conçue pour répondre à des exigences d'ingénierie spécifiques et très diverses. 

Compte tenu des nombreuses exigences de performance et préférences de l'utilisateur, la disponibilité de différents procédés de fabrication pour les broches est également attendue. Services d'usinage CNC sont appréciés pour leurs tolérances strictes, leur répétabilité et leur polyvalence. D'autres technologies de fabrication incluent le formage et le forgeage. 

Il ne fait aucun doute que ces composants d'apparence simple ont beaucoup à offrir. C'est pourquoi nous vous présentons ce guide complet qui non seulement décrit les différents types de broches, mais aborde également les matériaux, les procédés de fabrication, les conseils de sélection et bien d'autres aspects.

Que sont les pins ?

Les goupilles sont des fixations simples, souvent en forme de tige, utilisées pour de nombreuses fonctions, notamment l'alignement, la répartition de la charge et la rétention. Elles sont disponibles en différentes formes, tailles et matériaux selon leur fonction. 

Cette définition est importante à couvrir avant même de décrire les types de broches, car elle aide à choisir le produit idéal pour servir les utilisateurs avec précision et confiance. 

Les caractéristiques mécaniques des broches 

La petite taille de la goupille peut être trompeuse, mais ce composant possède plusieurs propriétés mécaniques dignes d'intérêt. La forme, le matériau, la conception de la tête, la facilité d'installation et de retrait, ainsi que les dimensions sont quelques-unes des caractéristiques mécaniques qui lui sont associées. 

L’efficacité de la broche, quel que soit son type, dépend de l’équilibre de ces caractéristiques. 

Forme d'épingle

Bien que la forme cylindrique soit la plus répandue, de nombreuses formes personnalisées sont disponibles pour les axes. Parmi les options de formes uniques, on trouve les axes à chape et les axes coniques. 

Matériel de broche 

Les broches sont fabriquées à partir de divers matériaux, métalliques et non métalliques. Le choix du matériau détermine des propriétés telles que la résistance à la corrosion, la résistance à l'usure, la solidité et le poids. 

Conception de tête d'épingle 

Certaines goupilles ont une tête proéminente, comme la goupille fendue, mais d'autres, pour des raisons esthétiques, sont affleurantes à la surface de l'objet à fixer. C'est le cas des goupilles cylindriques. 

Facilité d'installation et de retrait 

Tout comme les modèles sont plus complexes que d'autres, la facilité d'installation et de retrait des broches peut varier considérablement. Cependant, la plupart de ces produits sont conçus pour une manipulation et une utilisation sans faille. 

Dimensions - Diamètre et longueur 

En ce qui concerne le diamètre et la longueur des broches, nous constatons une diversité notable, due à l'utilisation variée de ces dispositifs. 

Quels sont les types d’épingles ?

Les types de goupilles comprennent les goupilles fendues, les goupilles cylindriques, les goupilles élastiques, les goupilles de verrouillage et les axes à chape. Ces options, ainsi que d'autres, sont disponibles pour différents projets, mais il est important de choisir la bonne. Il existe toujours une goupille adaptée si le revendeur ou l'utilisateur final en adapte le design à la tâche.

Différents types d'épingles

Voici une couverture plus détaillée de chacun des types courants de broches. 

Goupilles fendues

Ces goupilles se caractérisent par des extrémités fendues, nécessaires pour des applications telles que le blocage d'écrous et de boulons dans les assemblages mécaniques. Ces types de goupilles de blocage sont conçues pour se déformer après la fixation, assurant ainsi des assemblages stables. 

Goupilles 

Également appelées goupilles droites, elles sont efficaces pour maintenir les pièces ensemble dans les machines. Elles contribuent notamment à assurer l'alignement entre les pièces. Pour les projets d'usinage CNC, ces composants sont courants dans les montages et les moules. 

Goupilles de verrouillage de fil

Comme leur nom l'indique, ces broches sont fabriquées à partir de fils. Elles sont fréquemment utilisées pour le réglage ou le démontage d'accessoires sur des machines. Elles sont généralement fabriquées en acier, ce qui garantit résistance et durabilité. 

Axes de chape

Les axes de chape sont d'autres dispositifs spéciaux, utilisés cette fois dans les assemblages à brides en U. Stables et fiables, ces axes sont courants dans les applications automobiles, de construction et marines.  

Axe de chape

Épingles Lynch

Les goupilles à anneau sont également appelées goupilles à dégagement rapide ou goupilles de sécurité, car elles sont conçues pour une installation et un retrait rapides. Leur tête et leur queue de grande taille facilitent leur utilisation. 

Goupilles à ressort

Les goupilles à ressort ou à rainure sont cylindriques et dotées d'un mécanisme à ressort pour améliorer l'alignement et la fixation. Il existe différentes variétés de goupilles à ressort, notamment les goupilles à ressort spiralées et les goupilles à ressort fendues. 

Goupilles de poignée en L

Grâce à leurs poignées en L, ces goupilles sont parmi les plus faciles à utiliser. Elles sont pratiques pour les opérations de démontage et d'installation courantes, par exemple pour les réglages de machines ou les changements de moules. 

Goupille de verrouillage à ressort rétractable

Les goupilles de verrouillage à ressort rétractables sont couramment utilisées dans les applications soumises à de fortes contraintes. Elles sont polyvalentes, faciles à utiliser et durables. 

Comment sont fabriqués les types de fixations à goupille 

La précision, la résistance et l'adéquation d'une goupille de fixation à un projet dépendent de plusieurs facteurs, l'un des plus importants étant le procédé de fabrication. Processus d'usinage CNC, formage de fil ou emboutissage, le procédé de fabrication choisi a une incidence sur les performances de la broche. 

Nous détaillons ci-dessous les procédés de fabrication des goupilles de fixation. Un choix judicieux peut vous permettre de fournir des goupilles de la meilleure qualité à l'utilisateur. Passons maintenant aux méthodes de fabrication, à commencer par l'usinage CNC.

Usinage CNC de broches

L'usinage CNC est une méthode de pointe pour la production de broches, notamment pour les applications industrielles. C'est un choix idéal pour la production de composants sur mesure et en petites séries, comme l'explique ce guide : L'usinage CNC expliquéLes principales méthodes d'usinage des broches sont le tournage CNC, le fraisage, le meulage et le filetage. 

• Tournage CNC génère les formes cylindriques des broches
• fraisage CNC produit des rainures et d'autres caractéristiques non cylindriques des broches
• Meulage est destiné à produire une finition de surface parfaite sur les broches
• Threading forme des filetages sur les broches qui nécessitent de telles caractéristiques

L'adéquation de ces méthodes dépend de facteurs tels que les propriétés chimiques du matériau, sa dureté, usinabilité, Et ainsi de suite. 

Broches de formage de fils

Le formage du fil consiste à étirer, redresser et laminer un fil pour obtenir la forme souhaitée. Après avoir été plié à un angle spécifique, le fil est coupé à la bonne dimension. Un traitement thermique et un revenu peuvent également être nécessaires pour modifier ses propriétés mécaniques. 

Formage de fil

Froid (forgeage à froid, formage à froid)

Dans la méthode de formage à froid, la matière première est façonnée en forme de broche en insérant un fil dans une ou deux matrices. La matrice adopte la géométrie requise tandis que le soufflage refoule le matériau. 

Moulage pour épingles

Les broches peuvent également être produites par moulage, procédé qui consiste à couler du métal en fusion dans un moule et à le laisser se solidifier avant d'en extraire le produit final. Cette méthode est privilégiée lorsque l'usinage CNC des broches s'avère difficile. 

Les méthodes de moulage des broches sont le moulage sous pression, le moulage à la cire perdue et le moulage au sable. 

La métallurgie des poudres 

Une autre méthode de fabrication d'axes, appelée métallurgie des poudres, consiste à mélanger, former, fritter et rectifier par vibration les poudres. L'axe ainsi obtenu subit ensuite un traitement secondaire avant d'être traité thermiquement et traité en surface selon les normes requises. Cette méthode convient aux axes des pièces les plus complexes et aux matériaux aux propriétés spécifiques. 

Lectures connexes: CNC 3 axes vs 5 axes,  

Différents matériaux pour fabriquer des épingles

Les broches peuvent être fabriquées à partir d'une large gamme de matériaux, le choix du matériau idéal dépendant de facteurs tels que la résistance à la corrosion, à l'usure et la robustesse. Il s'agit notamment de matériaux tels que le laiton, l'acier inoxydable, l'aluminium, le plastique et le titane. 

Voici plus de détails sur les différents matériaux disponibles chez ProléanTech pour vous aider à choisir celui qui correspond le mieux à vos besoins.

Goupilles en laiton

Les principaux éléments d'alliage du laiton sont le cuivre et le zinc, ce qui confère aux broches fabriquées dans ce matériau un aspect esthétique et une résistance à la corrosion. On retrouve principalement des broches en laiton dans les connexions électriques et les décorations. Les utilisateurs apprécient l'aspect doré du métal, qui complète la fiabilité fonctionnelle du matériau. 

Goupille fendue en laiton

Broches en acier inoxydable

Pour une utilisation dans des environnements corrosifs et humides, rien de tel que l'acier inoxydable. Ce matériau résiste à la rouille, ce qui garantit une longue durée de vie. De plus, les goupilles en acier inoxydable présentent l'aspect brillant et propre caractéristique du matériau. 

Goupille en acier inoxydable

Broches en aluminium

L'un des principaux avantages des broches en aluminium est leur faible poids, parfaitement adapté aux fonctions courantes de ces composants. Leur résistance à la corrosion, associée à leur conductivité électrique et thermique, rend les broches en aluminium encore plus intéressantes. Ces propriétés sont fréquemment utilisées dans l'électronique et les radiateurs. 

Goupilles élastiques en aluminium

Broches en titane

Si l'on privilégie le rapport résistance/poids et la résistance à l'usure, le titane est un matériau idéal pour les axes. Rares sont les matériaux adaptés à la fabrication d'axes qui présentent des propriétés physiques aussi élevées que ce métal de transition gris argenté. 

Goupille de verrouillage en fil de titane

La biocompatibilité du titane est l’une des principales raisons pour lesquelles les utilisateurs de broches dans les domaines aérospatial et médical l’ont largement adopté. 

Épingles en plastique

Les punaises en plastique sont parfois recommandées pour leur sécurité, par exemple en présence d'enfants. Les punaises métalliques classiques présentent des inconvénients, comme leur toxicité et leurs angles vifs. Les punaises en plastique sont idéales pour les activités courantes des enfants, comme les créations artistiques, et pour une utilisation domestique courante pour ranger des objets. 

Goupille élastique en plastique

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Les avantages de l'utilisation des épingles

Les goupilles constituent une solution simple, économique et fiable pour l'assemblage et la fixation de pièces dans les ensembles mécaniques. Leur durabilité, leur polyvalence et leur sécurité en font un choix judicieux pour de nombreuses applications industrielles. Si vous vous demandez comment ces caractéristiques ou avantages s'appliquent à ces composants, examinons-les brièvement. 

Efficacité des coûts 

Quel que soit leur style ou leur conception, les épingles sont généralement économiques à produire et à utiliser. Leur conception simple et leur petite taille facilitent leur fabrication, même en grandes quantités. C'est un atout majeur pour les entreprises qui doivent fixer de nombreux articles. 

Durabilité  

À condition d'utiliser le bon matériau, les goupilles restent utilisables longtemps. Des métaux comme le titane et l'acier inoxydable permettent de fabriquer des goupilles capables de fixer des équipements de manière fiable pendant des années. 

Polyvalence 

La conception de Pin ne nécessite pas de modification à chaque changement d'application. Cela témoigne de la polyvalence de ce composant. De nombreux secteurs, de l'automobile au médical, en passant par l'aérospatiale et le CVC, utilisent largement ces éléments. 

Sécurité

L'utilisation et le réglage des broches dans les équipements sont sûrs et relativement faciles. Contrairement à de nombreux autres composants comparables, les broches ne nécessitent pas de surchauffe lors des réglages ou de l'installation. Cela élimine les risques tels que l'électrocution. 

Considérations à prendre en compte lors du choix d'un type de broche

La forme et la taille de la goupille sont importantes, mais d'autres facteurs entrent en ligne de compte, comme le matériau, la capacité et la résistance. Il est important de prendre en compte ces aspects lors du choix du type de goupille afin de garantir la bonne fixation. C'est l'un des moyens de garantir la satisfaction des clients et des utilisateurs. 

Forme et taille

Les broches sont fabriquées dans différentes formes et tailles pour répondre aux exigences des différentes applications. Si des broches de petite taille sont nécessaires, les broches de plus grande taille sont inutiles, et inversement. 

Les machines de précision utilisent souvent des goupilles minuscules, mais efficaces. Les goupilles plus grandes sont courantes dans les rétrocaveuses et les trains d'atterrissage d'avions. 

Source 

Le matériau de la broche est une considération sérieuse car il détermine la durabilité, la résistance à l'usure, la résistance à la traction, la conductivité thermique et de nombreuses autres propriétés. 

Capacité de charge 

Le fabricant et l'approvisionneur d'une broche doivent également tenir compte de la capacité de charge, car ces dispositifs sont exposés à des poids et des contraintes variés. La question doit toujours être : quelle est la charge admissible pour la broche ?

Résistance à l'usure et à la température

Les broches doivent présenter une résistance adéquate à l'usure et à la température pour convenir à certains secteurs. Ce point est tout aussi important lors du choix de ces articles, notamment en ce qui concerne la conception et le matériau utilisés. 

Différentes applications industrielles des broches

Les broches sont courantes dans différents secteurs et pour diverses fonctions. On les retrouve notamment dans l'automobile pour l'assemblage de pièces, ou dans l'électronique et les machines lourdes pour la fixation de pièces. Ces composants offrent de nombreuses autres applications industrielles, dont quelques-unes sont présentées ci-dessous. 

Industrie automobile 

Différents types de goupilles sont utilisés dans cette industrie. Par exemple, la goupille fendue est utilisée dans les roues, les arbres et les essieux. 

Goupille fendue dans la roue de la voiture

Machinerie lourde

Pour les machines lourdes, les goupilles cylindriques sont parmi les fixations les plus courantes. Elles sont généralement utilisées en association avec d'autres fixations, comme les vis. 

Goupille de serrage pour machinerie lourde

Industrie médicale 

Les goupilles fendues et les goupilles cylindriques sont courantes dans ce secteur sensible. La résistance à la corrosion est un critère essentiel pour le choix du matériau des goupilles, compte tenu des environnements corrosifs courants. 

Goujons dentaires

En résumé

Les goupilles de fixation sont présentes dans tous les aspects de notre vie, notamment dans le milieu industriel. Cet article a passé en revue différents types de goupilles, de la goupille fendue à la goupille à anneau, en passant par la goupille à clip et la goupille cylindrique. Leur pertinence, leurs procédés de fabrication, leurs matériaux et leurs applications ont également été abordés. 

Pour choisir le type de goupilles le plus adapté, tenez compte de leur matériau, de leur résistance, de leur diamètre et d'autres facteurs. Si vous hésitez encore sur le type de goupille à utiliser, n'hésitez pas à nous contacter. contactez notre équipe d'experts et notre représentant vous guidera. 

FAQ

Quels sont les différents types de goupilles fendues ?

Les différents types de goupilles fendues sont les goupilles fendues en épingle à cheveux, les goupilles fendues et les goupilles coniques. 

Quels sont les différents types d’épingles à revers ?

Les différents types d'épingles à revers sont les épingles à revers moulées en 3D, frappées à l'emporte-pièce et activées. 

Quels sont les différents types d’articulations à broches ?

Les différents types d'articulations à goupille sont les articulations à goupille fixe, les articulations à goupille à charnière et les articulations à goupille mobile.