L’usinage des pièces figure au palmarès des étapes les plus essentielles dans l’industrie manufacturière. Il permet de donner forme et précision aux pièces brutes en les façonnant selon les besoins spécifiques des différentes applications. Il existe différents types de mécanisation des pièces utilisés dans l’industrie. Découvrez en détail dans cet article les principaux types de transformations de pièces et leurs caractéristiques.
L’usinage par enlèvement de matière
Ce type d’usinage consiste à enlever des parties du matériau brut pour obtenir la forme et les dimensions désirées. Ci-dessous quelques-unes des principales techniques d’usinage par enlèvement de matière :
Le fraisage
Une technique qui utilise une fraise rotative pour enlever des morceaux de matériau de la pièce brute, le fraisage permet de réaliser des opérations de coupe, de rainurage, de perçage et de chanfreinage. Il est notamment utilisé dans la fabrication de pièces complexes, telles que :
- les engrenages ;
- les moules ;
- les pièces mécaniques.
Le tournage
Comme son nom l’indique, le tournage implique de faire tourner la pièce autour de son axe pendant qu’un outil de coupe enlève des copeaux. Ce procédé d’usinage des pièces est couramment utilisé pour fabriquer des pièces cylindriques comme :
- les arbres ;
- les axes ;
- les roues.
Le tournage peut être réalisé manuellement ou à l’aide de machines à commande numérique.
Le perçage
Le perçage est une opération d’usinage qui consiste à réaliser des trous dans la pièce brute à l’aide d’une perceuse ou d’une machine de perçage. Ce procédé de transformation est notamment adopté dans l’industrie pour la création de trous de différentes tailles et formes. Le perçage est très prisé dans la fabrication de pièces telles que les plaques, les boîtiers et les carcasses.
L’usinage sans enlèvement de matière
Contrairement à l’usinage par enlèvement de matière, l’usinage sans enlèvement de matière consiste à donner forme à la pièce en ajoutant ou en transformant du matériau sans en enlever.
L’électroérosion
Également connue sous le nom d’usinage EDM (Electrical Discharge Machining), l’électroérosion utilise des décharges électriques pour enlever du matériau de la pièce brute. Cette méthode est souvent utilisée pour usiner des matériaux durs tels que l’acier trempé et le titane. L’électroérosion permet de réaliser des formes complexes avec une grande précision.
Le moulage
Cette pratique de mécanisation consiste à couler un matériau liquide dans un moule pour obtenir la forme souhaitée. Ce procédé de transformation est très prisé dans l’industrie de la fabrication de pièces en plastique, en métal et en caoutchouc. Le moulage permet de produire des pièces en série avec une grande précision et une bonne reproductibilité.
L’impression 3D
Également connue sous le nom de fabrication additive, l’impression 3D sert à créer des objets couche par couche à partir d’un modèle numérique. Cette méthode révolutionnaire offre une grande flexibilité de conception et permet de réaliser des formes complexes avec une grande précision. L’impression 3D est de plus en plus utilisée dans de nombreux domaines, tels que
- l’aérospatiale ;
- la médecine ;
- l’automobile.
L’usinage combiné
Aussi appelé usinage mixte ou usinage multifonctionnel, l’usinage combiné fait référence à l’utilisation de plusieurs techniques d’usinage en combinaison pour réaliser une pièce.
Le fraisage-tournage
Ce type d’usinage mixte combine les opérations de fraisage et de tournage pour réaliser des pièces complexes avec une grande précision. Cette pratique de mécanisation convient surtout dans la fabrication d’éléments mécaniques comme
- les arbres cannelés ;
- les pièces hydrauliques ;
- les turbines.
Le tournage-fraisage
Ce type d’usinage est similaire au fraisage-tournage, mais avec l’ordre des opérations inversé. Elle permet de réaliser des opérations de tournage et de fraisage sur une même pièce pour obtenir des formes et des caractéristiques spécifiques. Le tournage-fraisage est utilisé dans la fabrication de pièces complexes telles que les hélices et les moules.
L’usinage spécialisé
En plus des types d’usinage mentionnés précédemment, il existe également des techniques d’usinage spécialisées qui répondent à des besoins spécifiques. Parmi celles-ci, il y a :
L’usinage de précision
Ce procédé de transformation permet d’obtenir des tolérances très strictes et une finition de surface exceptionnelle. Il est souvent utilisé dans l’industrie de l’horlogerie, de l’aérospatiale et de la fabrication d’instruments médicaux, où des dimensions précises sont cruciales.
L’usinage CNC
L’usinage CNC (Commande Numérique par Ordinateur) est une méthode de fabrication automatique qui utilise des machines contrôlées par ordinateur pour réaliser des opérations de coupe précises. Les machines CNC offrent une grande précision, une productivité élevée et la possibilité de réaliser des formes complexes. Cette pratique de mécanisation est largement utilisée dans la production de pièces en série.
L’usinage par ultrasons
L’usinage par ultrasons utilise des vibrations ultrasonores pour enlever du matériau de la pièce brute. Ce type de traitement des pièces sert surtout à usiner des matériaux durs ou fragiles, à savoir :
- la céramique ;
- le verre ;
- le carbure de tungstène.
L’usinage par ultrasons permet d’obtenir une grande précision et une finition de surface de haute qualité.
