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Les techniques de fabrication de prototypes en métal

Le prototype est un élément très indispensable en métallurgie, en orfèvrerie et en joaillerie. En fait, il permet de recevoir une reproduction de la pièce définitive, et ce, en 3 dimensions. Ce procédé permet aussi de définir les imperfections à améliorer ainsi que le côté envisageable du projet. D’une manière générale, la cire est le matériau utilisé pour réaliser le modèle. Mais à l’heure actuelle, le métal est devenu incontournable, car il offre une solidité inégalable, et surtout un excellent rendu. Nombreuses sont les techniques qui permettent de créer un prototype en métal. Découvrez-les en lisant cet article.

L’impression 3D : la tendance dans le monde du prototype

Durant ces dernières années, l’impression 3D a connu un grand succès dans le monde du prototype en métal. En fait, celui-ci peut être obtenu seulement en quelques jours grâce à cette méthode. Voilà pourquoi, de nombreux fabricants optent pour ce procédé. En outre, le coût est très abordable vis-à-vis d’autres techniques.

Le repoussage sur métaux

Le repoussage sur métaux gagne la deuxième place sur le marché de prototype. Cette technique consiste à déformer les métaux pour obtenir la pièce métallique voulue au final. Ce processus se fait à l’aide d’une rotation haut-débit et d’une combinaison de pression. Il existe deux façons pour effectuer ce procédé : manuellement ou par le biais de tours à repousser automatisés.

Dans tous les cas, pour garantir un résultat satisfaisant, faites appel à PERRET REPOUSSAGE à Villiers-sur-Marne. C’est une entreprise spécialisée dans le repoussage des métaux.

Les avantages du repoussage sur métaux

Nombreux sont les avantages offerts par cette technique. En voici quelques-uns :

La rapidité de production

La fabrication de prototypes avec la technique de repoussage sur métaux est plus rapide qu’avec les méthodes traditionnelles. De plus, le temps de réalisation est également réduit.

Un processus modulable et rentable

La technique de repoussage sur métaux est très flexible, car elle convient bien à la fabrication de prototypes, et ce, de manière rentable. Cette méthode est aussi adaptée à l’automation.

Diminution de la perte sur les matériaux

Le repoussage sur métaux permet de réduire grandement la perte sur les matériaux. En fait, leur utilisation est très nette. De ce fait, on peut réaliser une très grande économie.

Le frittage de poudre de métal

Cette technique est utilisée pour fabriquer des prototypes en métal, en l’occurrence ceux en aluminium ou en d’autres métaux ductiles. Le frittage de poudre de métal permet d’acquérir des pièces solides et analogues au modèle papier. Les machines de frittage sont informatisées, ce qui garantit une haute précision. C’est-à-dire que tous les détails sont respectés. Cette méthode est spécifiquement pratiquée pour fabriquer des objets ayant d’énormes contraintes d’utilisation.

Le logiciel CAO

Tout ce qui concerne le processus de création est basé sur le logiciel CAO. En fait, grâce à celui-ci, la modélisation du dessin papier d’un objet est permise. Et c’est la première étape de la fabrication. De plus, le logiciel servira de point de départ à la manipulation des outils numériques, surtout par le biais de l’usage de fichiers de pagination. Les machines de façonnage peuvent, par contre, les interpréter.

La découpe laser

Cette méthode est généralement utilisée pour les prototypes à grande échelle. La découpe laser est une technique qui offre une grande flexibilité en ce qui concerne son usage. En effet, le découpage des tôles métalliques est simplifié, même si celles-ci sont parfaitement plates. Côté financier, ce procédé est le moins cher du marché. En outre, son aspect pratique fait de cette technique plus populaire. De plus, le résultat est à la fois satisfaisant et soigné.

La technique manuelle

La majeur partie des prototypes sont actuellement effectués par le biais de machines. Cependant, certains ateliers optent pour la technique manuelle afin d’obtenir une meilleure précision.

D’une manière générale, l’orfèvrerie ou la joaillerie pratique cette méthode, car ce travail requiert tant de minutie. Ainsi, les finitions seront plus élégantes.

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Les étapes de l’usinage des pièces mécaniques

L’usinage des pièces mécaniques est un long processus complexe qui demande une grande précision et un savoir-faire technique poussé. Cette branche de la mécanique industrielle fait l’objet de nombreuses sollicitations dans différents secteurs tels que l’aviation, l’électronique, l’automobile, l’ameublement, l’énergie nucléaire, l’habillement, l’industrie cosmétique, la papeterie, la métallurgie, la sidérurgie, le transport et la mécanique générale. Mais quelles sont les étapes de l’usinage des pièces mécaniques ? Pour avoir une réponse à cette question, lisez cet article jusqu’à la fin.

Les dessins techniques

Les dessins techniques ou dessins industriels, passent avant la modélisation des pièces. D’ailleurs, les ingénieurs déterminent la technique d’usinage appropriée en se basant sur ces plans. Ce sont, en quelque sorte, des esquisses sur lesquelles figurent les caractéristiques de la pièce (dimensions et formes). Elles servent à mettre en place les idées servant à valider les concepts. Pour résumé, cette première étape conditionne donc la qualité et le rendu final de la pièce.

La modélisation par ordinateur

La modélisation informatique vient après la validation des schémas techniques. C’est une phase durant laquelle, la pièce est modélisée au moyen de logiciels 3D professionnels comme :

  • CATIA
  • OpenSCAD
  • Rhino3D
  • Alias
  • Cobalt
  • 3D Design

Les applications 3D permettent de visualiser toutes les faces de la pièce à usiner et de faire des rectifications avant de procéder à l’usinage.

Le choix des machines et des outils

Les ingénieurs et les techniciens choisissent les équipements et les outils à utiliser en fonction de la matière à usiner et du résultat escompté. Une multitude de machines peuvent ainsi être utilisées :

  • Tours conventionnels
  • Fraiseuses
  • Poinçonneuses
  • Rectifieuses
  • Presses hydrauliques

Ces équipements servent à exécuter les procédés d’usinage classiques comme :

  • Le tournage
  • Le fraisage
  • La perforation
  • La rectification
  • L’électro-érosion
  • Le découpage
  • L’estampage
  • L’emboutissage
  • Le pliage
  • L’extrusion
  • Le forgeage

Les axes

Les axes sont également un critère déterminant dans la conception et la fabrication des pièces industrielles. Auparavant, les experts en mécanique industrielle et en soudage fabriquaient et réparaient les pièces sur 3 axes. Cette méthode rendait le processus d’usinage plus difficile. Cette technique a principalement été employée dans les secteurs de l’architecture et l’art. Entrant dans la conception de pièces peu profondes, elle présente cependant ses limites notamment lorsqu’il s’agit de fabriquer une pièce présentant des cavités étroites.

Grâce à l’avancée de la technologie, l’usinage 3 axes a, peu à peu, cédé la place à l’usinage 5 axes. Cette dernière permet une certaine liberté dans la phase de conception d’une pièce. Elle convient parfaitement à la conception des pièces profondes constituées de matériaux durs. Par rapport à l’usinage 3 axes, ce procédé révolutionnaire garantit un niveau de précision extrêmement élevé. Outre ces qualités, il permet aussi de raccourcir le délai d’usinage et de rentabiliser le coût de la production.

L’usinage

En dernier lieu se trouve l’usinage à proprement parler. Cette étape est généralement effectuée manuellement à l’aide de machines spécifiques. Cependant, l’invention des machines-outils à commande numérique permettent une automatisation partielle ou totale du processus. Pour une finition nette et sans bavure, les ingénieurs ou les techniciens chargés de la conception des pièces effectuent différentes tâches et opérations :

  • Lecture des plans et des documents techniques
  • Paramétrage et mise en service des machines et des outils
  • Organisation des différentes phases de fabrication
  • Ébavurages
  • Vérification des éventuelles imperfections

À présent, vous savez comment se déroule l’usinage des pièces mécaniques. Si vous avez un projet de prototypage, de conception (petite, moyenne ou grande série) ou de réparation, vous pouvez vous renseigner auprès d’une entreprise spécialisée dans l’usinage de précision comme la compagnie Forces Electromécanique, située à Sainte-Thérèse, à Montréal.

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