Les lamages et les fraisages sont deux types de trous fraisés utilisés pour loger les fixations sur les circuits imprimés. Bien que leur conception soit similaire, leur forme et leur application diffèrent. Le lamage forme un trou cylindrique à fond plat pour les vis à tête creuse, tandis que le fraisage forme un trou conique pour les vis à tête plate. Choisir le mauvais type de trou peut entraîner des problèmes d'assemblage, une résistance mécanique insuffisante ou des interférences avec d'autres composants. Cet article vous aidera à comprendre les principales différences entre les lamages et les fraisages, et comment choisir le plus adapté à votre projet.
Comprendre le lamage et le fraisage
Qu'est-ce qu'un trou de lamage dans un circuit imprimé ?
Un trou lamé est un trou cylindrique à fond plat percé dans un circuit imprimé pour permettre aux vis à tête creuse ou aux boulons hexagonaux d'atteindre un niveau situé soit à la hauteur de la surface, soit sous celle-ci. Ce trou présente des parois droites et un fond horizontal, ce qui lui confère des dimensions adaptées à des applications spécifiques.
Qu'est-ce qu'un trou fraisé sur un circuit imprimé ?
Les fraises à chanfreiner présentent une forme conique à l'entrée, épousant l'angle de la face inférieure d'une vis à tête plate. Elles sont conçues pour un angle de 82° ou 90° pour un montage affleurant. La paroi conique permet à la tête de vis de s'insérer parfaitement et d'affleurer la surface, offrant ainsi un profil propre et plat sur le circuit imprimé.
Alésage par lamage vs chanfreinage : 5 différences essentielles
Bien que les trous fraisés et les trous fraisés soient utilisés dans le même but, à savoir permettre à une vis de s'aligner avec la surface de la planche, il existe certaines distinctions dans les fonctions et la manière dont elles peuvent être réalisées.
- Forme: La principale différence entre les trous laminés et les trous fraisés réside dans leur forme. Les trous laminés ont une forme cylindrique à fond plat, tandis que les trous fraisés ont une forme conique.
- Diamètre du trou: Le diamètre d'un trou fraisé varie généralement de 2 à 5 mm, tandis que celui d'un trou alésé est plus important, de 4 à 10 mm environ. Cette différence s'explique par le fait que ces deux types de trous sont conçus pour s'adapter à des vis de types et de tailles différents.
- ProfondeurLes trous fraisés pénètrent plus profondément que les trous de tête, ce qui permet à la vis d'affleurer la surface du panneau. Cette profondeur supplémentaire crée un espace plus important, permettant ainsi un enfoncement complet de la tête de vis sous la surface du matériau.
- Angle de perçage : L'angle de perçage pour les trous laminés doit être vertical, sans angle. La réalisation de trous fraisés nécessite un perçage angulaire spécifique correspondant aux dimensions de la tête de vis plate, selon une orientation de 82°, 90° ou 60°.
- Propriétés de résistance : Comparé à un lamage, un fraisage est plus résistant car un serrage excessif sans fraisage peut entraîner le fendillement du bois ou des dommages structurels. Les trous fraisés, conçus selon un angle précis, permettent de répartir la tension appliquée sur les matériaux et d'éviter les ruptures lors du serrage des fixations.
Explorons la comparaison entre le lamage et le fraisage dans le tableau ci-dessous :
| Fonctionnalité | Contre-alésage | Fraiser |
| Forme | Cylindrique à fond plat | Conique avec parois inclinées |
| Surface inférieure | Plat (90° par rapport à l'axe du trou) | Angulaire (généralement 82°-90°) |
| Transition | Pointu, en forme de marche | Graduel, effilé |
| Fixations compatibles | Vis à tête creuse, entretoises | Vis à tête plate |
| Outil de fabrication | Fraise en bout | Bit de fraisage |
| Contrôle de profondeur | Plus critique | Moins critique |
| Profil de surface | Le composant repose sur une plate-forme plate | Le composant s'adapte à la surface inclinée |
Application du lamage et du fraisage
Les trous fraisés et les trous laminés sont deux types de trous différents que l'on trouve dans les conceptions de circuits imprimés , chacun étant conçu pour s'adapter à différents types de fixations et à des besoins de performance spécifiques.
Applications typiques des trous fraisés
- Électronique grand public : généralement utilisée dans les smartphones, les tablettes, les ordinateurs portables et les appareils portables où un profil mince et compact nécessite que les vis soient affleurantes avec le circuit imprimé ou le boîtier.
- Équipements médicaux et de précision : Utilisés pour les dispositifs médicaux, les instruments de test et autres produits de précision qui doivent avoir une surface lisse afin d’éviter toute interférence avec les composants ou pièces mobiles voisins.
- Montage de la carte PCB dans le boîtier : Utilisé pour monter les cartes PCB dans des boîtiers suffisamment compacts pour empêcher la saillie de la tête de vis, ce qui pourrait interférer avec les couvercles, les batteries, les écrans et/ou les composants à proximité.
Utilisations courantes des trous de lamage
- Équipements industriels et d'automatisation : Ils sont fréquemment utilisés dans les contrôleurs industriels, la robotique et les machines nécessitant une fixation mécanique puissante.
- Électronique automobile et aérospatiale : les trous de lamage sont couramment utilisés dans les circuits imprimés soumis à des vibrations, des chocs ou des charges mécaniques répétées, ou dans les applications où les composants structurels doivent être fixés solidement.
- Structures de support mécanique : utilisées pour fixer des entretoises, des supports, des équerres et autres supports mécaniques qui nécessitent une surface plane pour un montage sécurisé.
Fraisage à lamage ou à fraiser : choisir le type de trou adapté à votre circuit imprimé
Le choix entre le lamage et le fraisage dépend de plusieurs facteurs clés, notamment le type de fixation, les exigences d'assemblage et les contraintes mécaniques de votre application. Vous trouverez ci-dessous quelques suggestions pour choisir la méthode la plus adaptée à différents cas de figure :
Choisissez un fraisage à chanfreiner lorsque :
- Vous installez des vis à tête plate (fraise) — l'angle du logement conique est le même que l'angle de la tête de vis pour un ajustement affleurant.
- Une surface plane et dégagée est prioritaire, par exemple dans un boîtier compact ou un produit où la tête de vis saillante pourrait causer un problème d'ajustement ou de manipulation.
- Les charges mécaniques sont faibles à modérées et la force de serrage maximale n'est pas aussi importante que le montage affleurant.
Choisissez un alésage à contre-perçage quand :
- Vous travaillez avec des vis à tête cylindrique creuse, des vis à tête hexagonale, des boulons ou des assemblages avec écrous et rondelles : le logement à fond plat assure un bon positionnement des fixations et un contact uniforme pour supporter la charge.
- La tête de fixation doit être encastrée sous la surface pour permettre le passage des outils ou pour éviter toute interférence avec le boîtier, le dissipateur thermique ou les composants adjacents.
- Applications impliquant des charges mécaniques ou des vibrations élevées, où une surface d'appui plus large permet de répartir la force de serrage plus uniformément.
Conclusion
Il est essentiel de bien distinguer les trous fraisés et les trous chanfreinés lors de la conception de circuits imprimés pour un montage optimal des composants. Leurs formes spécifiques leur permettent de servir de logements pour les composants à des fins distinctes. Le choix judicieux du type et des paramètres de perçage améliore la fonctionnalité, la durabilité et les performances du circuit imprimé, tout en réduisant les problèmes d'assemblage lors de la fabrication et les difficultés de maintenance tout au long du cycle de vie du produit.
Questions fréquemment posées
1. Quand dois-je choisir un trou fraisé plutôt qu'un trou laminé ?
Si votre circuit imprimé nécessite une surface lisse et affleurante, optez pour un trou fraisé. Si votre projet exige une résistance élevée au cisaillement ou doit supporter des charges et des vibrations importantes, un trou laminé est préférable.
2. L'ajout de trous fraisés ou laminés augmente-t-il les coûts de fabrication des circuits imprimés ?
Oui, la fabrication de trous fraisés ou laminés engendrerait des coûts supplémentaires, car les deux nécessitent des étapes d'usinage secondaires en plus du perçage standard des circuits imprimés.
3. Est-il possible d'ajouter des trous fraisés ou laminés à une conception de circuit imprimé existante, ou faut-il les prévoir dès le départ ?
Il est préférable de les prévoir dès le départ. Si vous souhaitez les ajouter à un circuit imprimé existant, il est nécessaire de veiller à laisser suffisamment d'espace autour du trou et à respecter les distances requises par rapport aux pistes de cuivre, aux vias et aux composants.
4. Peut-on utiliser des trous fraisés et des trous laminés sur le même circuit imprimé ?
Oui, de nombreuses conceptions de circuits imprimés utilisent les deux, selon les fixations utilisées aux différents emplacements de montage.
5. L'épaisseur du circuit imprimé limite-t-elle la possibilité d'utiliser un lamage ou un fraisage ?
Oui. Un lamage nécessite plus d'espace dans la carte car il présente un fond plat, et il faut conserver suffisamment de matière en dessous pour assurer la solidité de la carte. Ainsi, si une carte de circuit imprimé est très fine, la profondeur peut être insuffisante pour un lamage, et un fraisage à l'emporte-pièce sera alors plus approprié.
