Comment choisir le bon matériau pour les matrices d'estampage

Nov 02, 2025

Un guide complet pour le choix de l'acier à outils, le traitement thermique et la finition de surface pour les moules d'estampage haute performance

Choisir le bon matériau pour matrices d'estampage est l'un des facteurs les plus importants influençant la durée de vie de la matrice, la qualité du produit et le coût de production . Un choix optimal équilibre résistance à l'usure, ténacité, aptitude au travail et coût , assurant des performances constantes lors de la production de masse.

1. Facteurs clés à prendre en compte lors du choix des matériaux pour matrices

Lors du choix des matériaux matrices d'estampage , prenez en compte les facteurs suivants :

1.Matériau de la pièce – acier doux, acier inoxydable, aluminium, cuivre ou acier à haute résistance.

2.Épaisseur de la feuille – tôle mince contre plaque épaisse affecte les niveaux de contrainte dans la matrice.

3.3Procédé de mise en forme blanchiment, poinçonnage, pliage, dessin en profondeur ou progressif je vous en prie.

4.Volume de production prototype, petit lot ou production en gros volume.

5.Mécanisme d'usure l'usure adhérente, l'usure abrasive ou la fatigue par choc.

6.Environnement de fonctionnement condition de lubrification, corrosion et humidité.

7.Coût de l'usinage et de la réparation facilité de fabrication et d'entretien.

8.Solde budgétaire entre le coût des matières premières et la durée de vie prévue de l'outil.

️ Une bonne correspondance des propriétés des matériaux avec l'application peut prolonger la durée de vie de l'outil de 50 à 300%.

2. Matériaux courants pour matrices et leurs applications

Catégorie	Grades typiques	Caractéristiques principales	Utilisations courantes
Acier outil à froid à haute teneur en chrome	D2, SKD11	Excellente résistance à l'usure, ténacité modérée	Découpage, poinçonnage, matrices à longue durée de vie
Acier modifié au chrome	Cr12mov	Bonne résistance à l'usure et à la pression	Outils de découpage polyvalents
Acier très tenace à froid	DC53, SKD6	Résistance à l'usure et ténacité équilibrées	Matrices de pliage, découpage et formage
Acier pour outils à chaud	H13 (AISI)	Haute ténacité, résistance à la chaleur	Emboutissage profond, estampage à chaud
Acier au carbone et allié	45#, S45C, 40Cr	Faible coût, usinage facile	Outils d'essai, matrices de faible volume
Acier pour outillage par métallurgie des poudres	Série CPM	Résistance extrême à l'usure et ténacité	Production en grand volume, matériaux inoxydables
Acier de cémentation/durcissement superficiel	20Cr, 20MnCr5	Âme résistante avec surface dure	Composants de matrices résistants aux chocs

3. Sélection du matériau selon le type de procédé

Découpage et poinçonnage (applications à forte usure)

Recommandé : SKD11, D2, Cr12MoV ou acier à outils en poudre

Traitement thermique: Trempage + revenu , traitement de nitruration ou revêtement PVD en option

Dureté : 58–62 HRC

Pliage & Formage

Recommandé : DC53, SKD6 ou H13

Mettre l'accent sur la ténacité pour éviter les fissures

Dureté : 48–56 HRC

Emboutissage profond

Recommandé : DC53, H13 ou 40Cr avec cémentation

Privilégier une haute ténacité et une grande résistance à la fatigue

Dureté : 48–54 HRC

Formage en acier inoxydable ou en acier à haute résistance

Recommandé : Acier à outils PM + revêtement (TiN, DLC)

Utilisation lubrification efficace et revêtements à faible friction pour éviter le grippage.

Matrices d'essai ou à faible coût

Recommandé : 45# ou S45C avec trempe superficielle

Dureté : 45–55 HRC (surface)

4. Options de traitement de surface

Traitement	Avantages	Recommandé pour
Le nitridage	Résistance améliorée à l'usure et à la fatigue	Matrices générales pour formage à froid
Cémentation / Carbonitruration	Surface dure + âme résistante	Pièces à haute résistance aux chocs
Revêtement PVD (TiN, TiCN, CrN)	Faible friction, anti-adhérence	Poinçons, arêtes de découpage
Revêtement DLC	Excellente anti-grippage pour acier inoxydable	Outils de Précision
Chromage dur / Oxydation	Protection contre la corrosion	Axes de guidage, surfaces
Durcissement laser / par induction	Durcissement local	Sections partiellement durcies

5. Conseils pratiques pour prolonger la durée de vie des matrices

Optimiser lubrification pour réduire le frottement et le grippage.

Chanfreiner et arrondir les bords de la matrice afin de réduire la concentration des contraintes.

Effectuer détente et revenu après traitement thermique.

Planifier maintenance régulière et inserts de rechange pour les matrices à haut volume.

Maintenir surface roughness approprié pour le type de matériau.

Considérer traitement cryogénique pour D2 afin d'améliorer la stabilité dimensionnelle.

Pour des conditions de usure extrêmes, passer à aciers outils de métallurgie des poudres

6. Flux recommandé pour la sélection des matériaux

Identifier matériau de la pièce et épaisseur .

Définir volume de production et durée de vie souhaitée de l'outil.

Analyser types dominants d'usure et de contraintes .

Prioriser entre résistance à l'usure / ténacité / coût .

Sélectionner la nuance d'acier à outils et planifier traitement thermique + revêtement de surface .

Conduite production d'essai , puis affiner en fonction des modes d'usure.

7. Erreurs courantes à éviter

Trop insister sur la dureté au détriment de la ténacité → conduit à la fissuration.

Choisir des matériaux qui sont trop difficiles à usiner ou à réparer .

Ignorer le grippage lors de la mise en forme de l'acier inoxydable.

Utiliser un mauvais contrôle du revêtement de surface ou du traitement thermique .

8. Réflexions finales

Choisir le bon matériau de matrice d'emboutissage ne consiste pas à utiliser l'acier le plus dur —
il s'agit de adapter les propriétés du matériau à votre procédé .
La meilleure combinaison de l'acier à outils, du traitement thermique et du revêtement de surface peut facilement doubler la durée de vie de vos outils et améliorer la qualité du produit tout en réduisant le coût total de production.