La fabrication métallique est le processus de transformation de la tôle métallique et d’autres métaux plats en formes prédéterminées. Ce processus commence avec une tôle métallique d’une épaisseur n’excédant pas un quart de pouce. A cette épaisseur, le métal est assez malléable pour prendre différentes formes. Ensuite, les fabricants modifient cette tôle métallique pour obtenir une forme spécifiée. Pour cela, ils utilisent la découpe, l’estampage, le façonnage, le pliage et la soudure. La fabrication sur mesure, ou la production de pièces neuves et uniques en utilisant des combinaisons créatives de ces processus, est une autre pratique connexe.
Étapes de la fabrication métallique
Conception
Pendant la phase de conception, le design d’un objet est examiné et modifié, si nécessaire, en vue de la fabrication. On peut utiliser soit un design général soit un design personnalisé créé par un fabricant de métal. Dans le cas des designs personnalisés, cette étape se termine souvent en se conformant aux exigences du client ; cependant, le prestataire de services de fabrication est souvent impliqué dans des projets uniques pour apporter ses idées et son expertise. L’équipe de conception du fabricant utilise un logiciel de CAO (conception assistée par ordinateur) pour créer les designs en collaboration avec le client afin d’identifier les besoins du projet, les stratégies de fabrication et les zones d’amélioration potentielles. Le concepteur et le fabricant doivent également collaborer pour apporter les modifications nécessaires au produit à l’étape de la conception de fabrication afin de résoudre les conflits entre le design original et la technique de fabrication qui sera utilisée pour construire la pièce. On appelle cela la conception détaillée en acier.
Prototypage
Généralement, la prochaine étape du processus est le prototypage ; cependant, cela n’est pas obligatoire pour tous les projets. Le prototypage est principalement utilisé pour une fabrication personnalisée pour un client. Le prototypage est réalisé pour donner au client un aperçu du produit final. Un prototype rapide, ou un échantillon, est réalisé pendant cette étape en utilisant soit le prototypage rapide de tôle métallique soit l’impression 3D, qui construit un objet en déposant des couches répétées de différents matériaux, y compris des métaux. Avant de passer à la prochaine étape de fabrication, le prototype est évalué pour sa viabilité par rapport à l’objet désiré. Ensuite, le client et l’équipe de conception peuvent décider s’il est nécessaire d’apporter des modifications.
Prototypage en Tôle Métallique
Le prototypage en tôle métallique est essentiel pour la création réussie de nombreux produits métalliques. Les ajustements, les pertes de matériau et le temps perdus en négligeant cette étape cruciale lors de la production en série d’une pièce cruciale pourraient coûter des dizaines de milliers de dollars, même sur un petit projet. Pour éviter des dépenses importantes ultérieurement, la fabrication de qualité en acier repose sur des tests et des ajustements effectués dès l’étape de conception jusqu’à la fabrication. De plus, le prototypage en tôle métallique permet aux entreprises de visualiser et de mieux comprendre le produit qu’elles créent.
Prototypage Rapide
A l’aide de la conception assistée par ordinateur (CAO) en 3D, le prototypage rapide est la fabrication rapide d’une pièce, d’un modèle ou d’un assemblage physique. Généralement, on utilise l’impression 3D, également connue sous le nom de fabrication additive, pour créer l’objet, le modèle ou l’assemblage dans le cadre du processus. Les avantages du prototypage rapide comprennent : la possibilité de terminer plus rapidement le développement de nouveaux produits grâce à une confirmation précoce de la conception/concept d’ajustement, de forme et de fonctionnement de l’objet final ; cette confirmation permet à son tour de vérifier la validité finale du produit tant en termes d’exigences techniques que d’objectifs commerciaux de l’entreprise.
Programmation
Le design en CAO finalisé du produit est ensuite converti en programmation pour être utilisé avec tous les dispositifs contrôlés par ordinateur utilisés dans le processus de production dès que possible. Par exemple, la programmation est souvent nécessaire pour les équipements de découpe, de poinçonnage et de tournage automatisés. Cependant, cette étape ne s’applique qu’aux fabricants de métal qui utilisent des équipements de fabrication de métal automatisés.
Fabrication
Une fois la programmation terminée, la fabrication peut commencer. La complexité de la pièce, les procédures requises et la charge de travail de l’atelier d’usinage influencent la durée de production (fabrication) de quelque chose. Selon l’objet en cours de création, plusieurs étapes peuvent être impliquées dans le processus de fabrication, notamment la découpe, le poinçonnage, le pliage, l’usinage, la soudure, et bien d’autres.
Finition
Après la création de l’objet, l’entreprise de fabrication peut également terminer le produit. Cela consiste souvent à lisser les surfaces et les bords ou à appliquer différents revêtements, notamment la peinture en poudre.
Assemblage
Certaines entreprises de fabrication proposent également des services d’assemblage, y compris des connexions électriques ou la soudure.
Processus de Fabrication Métallique
Cisaillement
Bien que le cisaillement soit une forme de découpe, il est classé différemment en raison de la manière dont il est effectué. Le cisaillement est accompli en utilisant deux outils, un en dessous et un au-dessus de la pièce de métal brut, pour réaliser une seule coupe longue. Tout d’abord, la coupe est initiée en appuyant sur une pièce de métal avec la partie supérieure d’une machine (en forme de lame), ce qui provoque une fracture. Ensuite, une coupe est réalisée en appliquant continuellement une pression sur le métal cassé, et les bords coupés peuvent ensuite être chanfreinés car ce processus aide à la fois à la mise en forme et au nettoyage des bords des pièces de matériau après le cisaillement.
Découpe
La découpe d’une pièce de travail pour la diviser en plusieurs parties est une méthode assez courante de production de métal. Alors que la scie reste la méthode la plus courante de découpe, des techniques plus récentes incluent la découpe laser, la découpe au jet d’eau, les ciseaux électriques et la découpe au plasma, qui utilise du plasma chaud pour couper des matériaux conducteurs de l’électricité. La découpe peut être réalisée à l’aide de divers outils, y compris des outils à main et électriques, ainsi que des machines de découpe à commande numérique par ordinateur (CNC). La découpe peut être la première étape d’un processus de fabrication plus complexe ou être la seule.
Une autre méthode de coupe du métal qui utilise une matrice est appelée découpe à la matrice. Deux méthodes traditionnelles incluent la découpe à la matrice rotative et la découpe à la matrice à plat. Une matrice rotative utilise une matrice cylindrique qui tourne à un emplacement pour couper certaines pièces spécifiques du matériau. Dans la découpe à la matrice rotative, le matériau est coupé à l’aide d’une matrice cylindrique rotative alimentée par une presse. Sur d’autres matériaux métalliques, la découpe à la matrice à plat est souvent utilisée, où la matrice est estampée sur le métal pour découper des formes. Une matrice à plat, qui utilise beaucoup plus de force et une surface plane que les autres méthodes, est destinée exclusivement aux matériaux plus résistants et plus épais.
Emboutissage
L’emboutissage est une technique permettant d’étirer les matériaux en des formes plus étroites et consiste à pousser le métal à travers une matrice conique. Le matériau source peut être chauffé pour réduire la force nécessaire pour le tirer à travers le processus, bien que l’emboutissage puisse souvent être effectué à température ambiante.
La mise en forme profonde est une autre forme d’emboutissage utilisée pour façonner la tôle métallique en cylindres ou en boîtes, lorsque la profondeur du produit fini est égale ou supérieure à son rayon.
Soudage
Le soudage est le processus par lequel plusieurs pièces de métal peuvent être jointes en une seule en appliquant simplement de la chaleur et de la pression. C’est une technique bien connue en raison de sa flexibilité et peut être utilisée pour assembler presque n’importe quel élément métallique avec un autre. Les types courants de soudage sont FCAW, MIG/GMAW, SMAW et TIG.
Le soudage à l’arc avec fil fourré, ou FCAW, élimine le besoin d’une source de gaz secondaire en utilisant un fil électrode avec un noyau qui produit un gaz de protection. Ce type de soudage est généralement identique au soudage MIG (inert metal gas). Cependant, ce procédé de soudage empêche une pièce métallique d’interagir avec la plupart des conditions immédiates en utilisant une alimentation en gaz externe avec une électrode en fil solide, ce qui accélère et améliore la qualité du processus.
Le type d’instrument de soudage le plus basique s’appelle SMAW, ou soudage à l’arc avec électrode enrobée ; il se compose d’une électrode qui crée un arc électrique lorsqu’elle entre en contact avec le métal. La température élevée de l’arc est ce qui permet de joindre les pièces métalliques entre elles.
Le MIG, soudage à l’arc avec gaz inerte, utilise un mécanisme comportant une électrode en fil solide qui forme un arc entre cette électrode et le matériau en cours de travail, puis les pièces sont fusionnées.
TIG, ou soudage à l’arc avec gaz inerte tungstène, est un type de soudage qui convient mieux aux métaux lourds tels que les aciers au carbone. Il utilise une tige d’électrode en tungstène pour produire de brèves impulsions d’arc. Bien que ce soit l’un des types de soudage les plus délicats et qu’il nécessite un professionnel très qualifié pour l’utiliser correctement, il est efficace pour la plupart des produits à base de métal.
Pliage
Une autre procédure de fabrication du métal est le pliage, qui guide correctement le matériau brut en acier dans la matrice. Il existe trois techniques de pliage principales dans la fabrication du métal, la plus populaire utilisant une presse plieuse (ou une plieuse).
Avec une presse plieuse, le métal brut est maintenu entre le poinçon et la matrice. La pression est appliquée sur le matériau brut et dans la matrice, où le matériau prend sa forme désirée. Ce type de procédure est souvent utilisé pour façonner la tôle métallique.
Un matériau peut également être plié manuellement, à l’aide d’une machine spéciale appelée une plieuse. Cette machine est relativement simple ; elle se compose d’une surface plane avec une barre de serrage qui fixe une pièce de matériau brut (tôle métallique) et d’un panneau avant qui est relevé plus haut, ce qui entraîne le pliage de la partie étendue de la tôle métallique.
Forgeage
Une autre méthode de fabrication du métal bien connue est le forgeage, qui consiste à frapper le métal brut avec un marteau ou une matrice pour lui donner la forme requise. Ce processus est appelé “application d’une force de compression”. Comme d’autres procédés de fabrication métallique, le processus de forgeage a plusieurs variantes.
Le forgeage à froid est la méthode de forgeage originale et est effectué à température ambiante.
Le forgeage à chaud est réalisé à une température comprise entre la température ambiante et une température légèrement inférieure à la température de recristallisation d’un matériau. La température de recristallisation est essentiellement la température à laquelle un matériau fondu commence à se solidifier. La recristallisation est un processus utilisé pour éliminer les impuretés créées pendant la cristallisation et les températures de recristallisation sont inférieures à la température de cristallisation d’origine où les impuretés ont été créées.
Le forgeage à chaud fait référence au forgeage effectué à la température de recristallisation du métal. Ce type de forgeage permet de produire des pièces plus complexes nécessitant une manipulation métallurgique plus avancée.
Moulage
Le moulage consiste à verser du métal en fusion dans une matrice ou un moule et à le laisser refroidir pour produire un objet. C’est une procédure qui fonctionne presque parfaitement pour produire des articles identiques en utilisant le même moule, ce qui le rend particulièrement utile pour la production de masse. Il existe, bien sûr, plusieurs variantes de moulage. Par exemple, dans le moulage sous pression, une matrice est utilisée pour contenir le métal en fusion plutôt qu’un moule. La matrice détermine la forme du produit fini sous ce processus.
Une autre méthode est le moulage en moule permanent, qui consiste à “stocker” le métal en fusion dans un moule. Bien que le produit fini soit plus solide que les autres techniques de moulage, retirer le moule une fois que le produit a fini de refroidir et de prendre forme peut être difficile, et cela peut être long si un moule est nécessaire pour une utilisation supplémentaire.
Les problèmes liés au retrait continu d’un moule pourraient théoriquement être résolus par un moule semi-permanent ou, peut-être, un autre type de moulage. Un moule semi-permanent utilise un noyau jetable dans le moule pour simplifier le processus de retrait associé aux moules permanents.
Le moulage en sable sera la dernière technique de fabrication métallique discutée. Dans ce processus, le sable sert de matériau de moulage avec la forme désirée créée à l’intérieur. Lorsque des dessins complexes sont nécessaires, cette procédure particulière prend plus de temps que les autres, mais elle est également un peu plus économique car le matériau de moulage est si abondant.
Extrusion
L’extrusion est un processus de fabrication du métal légèrement plus complexe et est utilisé pour créer des composants cylindriques, généralement utilisés pour le câblage ou la plomberie. Dans cette méthode, un objet est formé en poussant le matériau à travers une matrice. La matière première de ce processus est le plus souvent sous la forme d’un cylindre ou d’une pastille de métal. Le diamètre d’une pièce de matière première est réduit pour correspondre à la taille de la section transversale de la matrice. Ainsi, la cavité nécessaire pour former des objets tels que le câblage est créée à l’intérieur de la pièce de matériau en étant pressée autour d’une matrice.
En outre, ce processus a deux variantes : l’extrusion à chaud et l’extrusion à froid à température ambiante.
L’extrusion à chaud est souvent utilisée lorsqu’on travaille avec des matériaux comme le cuivre ou l’aluminium car elle augmente la température du matériau, augmentant ainsi ses chances d’être moulé dans une certaine forme. En revanche, l’extrusion à froid à température ambiante est utilisée pour fabriquer de l’acier afin d’augmenter la durabilité du produit.
Usinage
L’usinage est un processus qui consiste à retirer le matériau en excès des morceaux de métal brut. En théorie, l’usinage est un processus assez simple. Cependant, il existe différentes variantes. Le tournage, le fraisage et le perçage sont trois des techniques d’usinage les plus couramment utilisées.
Le fraisage permet de retirer le matériau en excès d’un composant de métal brut à l’aide d’outils de coupe spécialisés à plusieurs points. Ce processus peut être effectué manuellement ou à l’aide d’une machine de fraisage CNC. En général, le fraisage est plus souvent utilisé comme procédé de fabrication secondaire.
Une autre technique d’usinage est le tournage, qui utilise une machine spéciale appelée un tour pour produire des pièces de forme cylindrique en utilisant un outil de coupe pour enlever des parties de pièces de métal brut pendant qu’elles tournent dans une direction. Ce processus complet peut également être effectué manuellement ou à l’aide d’une machine de tournage CNC ; cette dernière est utilisée lorsque la précision maximale est requise.
Le plus simple des trois processus d’usinage est le perçage, qui consiste à utiliser une perceuse et un foret rotatif pour créer des trous dans une pièce de métal brut.
Estampage
L’estampage consiste à réaliser une indentation dans la pièce de matériau brut plutôt qu’un trou. L’estampage est souvent utilisé pour produire différents symboles, tels que des lettres, des chiffres ou des images, à la surface d’un objet en métal.
Actuellement, les presses d’estampage mécaniques, utilisant l’électricité, et les presses d’estampage hydrauliques, utilisant des liquides sous pression, sont les deux principaux types disponibles. La plupart du temps, l’estampage est réalisé sur des feuilles de métal d’une épaisseur de 14 pouces ou moins, et il produit une grande variété de biens, tels que des pièces de monnaie (le poinçonnage est un processus), de plus petites pièces métalliques pour l’électronique et bien d’autres.
Technologies Utilisées dans la Fabrication Métallique
Automatisation
Le processus de fabrication a été transformé grâce à l’automatisation. De plus en plus d’équipements de fabrication sont dotés de capacités de programmation, ce qui permet à ces équipements d’exécuter des projets de manière automatique selon des exigences prédéterminées et avec peu d’assistance humaine. L’automatisation permet d’obtenir des opérations moins coûteuses et améliore la précision et la reproductibilité. De plus, il existe des outils automatisés pour de nombreuses procédures différentes, notamment la découpe, la soudure, le pliage et de nombreuses opérations d’usinage.
L’utilisation de machines automatisées dans les processus de fabrication et d’usinage présente différents avantages. La vitesse et la précision d’une machine automatisée seront probablement supérieures aux performances d’un humain effectuant des opérations répétitives. Cette précision est cruciale dans des secteurs tels que l’aérospatiale et la défense, où il n’y a pas de place pour l’erreur et une forte demande de livraison en temps voulu de produits de grande envergure. De plus, utiliser des machines pour effectuer des tâches dangereuses réduit le risque d’accidents sur le lieu de travail et les utiliser dans des environnements dangereux réduit l’exposition des employés à des conditions dangereuses.
Logiciel de CAO
Aujourd’hui, les logiciels de conception assistée par ordinateur (CAO) sont devenus essentiels pour la planification de projets impliquant la fabrication de métal. Les ingénieurs utilisent ces logiciels pour créer des designs que les entreprises de fabrication peuvent utiliser pendant la production. Ces solutions logicielles permettent la création de modèles 3D et des mises à jour et modifications rapides des designs. De plus, le logiciel de CAO facilite également les traductions du langage de programmation pour les machines de fabrication. Avec une conception assistée par ordinateur, il est beaucoup plus facile de peaufiner les pièces, et les ingénieurs peuvent instantanément déterminer des données vitales, telles que des informations sur les régions potentiellement faibles d’un objet.
Utiliser le CAO permet d’évaluer le chemin d’outils requis pour produire un produit avant même que le matériau ne soit coupé, ce qui permet d’économiser le coût d’une coupe incorrecte d’un métal coûteux. De plus, les utilisateurs peuvent estimer les délais d’approvisionnement et de livraison en utilisant la simulation du CAO pour déterminer combien de temps prendront les productions.
Technologie Laser
La découpe laser est la norme de l’industrie pour une fabrication précise et rapide. Un laser puissant peut créer des incisions précises dans des feuilles de métal en les faisant fondre. Dans ce processus, un faisceau laser est combiné avec des gaz haute pression, généralement de l’azote ou de l’oxygène. Une tête de découpe se déplace sur la plaque métallique pour produire une réaction exothermique qui aboutit à des détails de coupe précis. Lorsqu’elle est effectuée par des utilisateurs expérimentés, l’équipement laser peut également être utilisé pour graver des matériaux, bien qu’une machine de gravure laser conçue spécifiquement pour graver et marquer les matériaux puisse effectuer cette tâche de manière plus efficace. En revanche, les équipements de gravure laser ne sont pas spécifiquement conçus pour couper les matériaux. Bien que les deux dispositifs soient conçus pour effectuer des tâches spécifiques de manière plus efficace, ils sont souvent utilisés de manière interchangeable.
Découpe au Plasma
La découpe au plasma utilise un jet de gaz fin, concentré à partir d’un jet de plasma ionisé très chaud pour couper le métal. La découpe au plasma fonctionne en utilisant la chaleur pour couper le métal, ce qui en fait une méthode thermique. Le solide, le liquide et le gaz sont les trois types de matière bien connus. Cependant, il existe quatre états de la matière. Le quatrième état de la matière, le plasma, est souvent négligé mais est extrêmement utile pour la fabrication du métal en raison de sa tendance à transporter une quantité importante d’ions et d’électrons chargés.
Une découpe au plasma est fréquemment utilisée dans la fabrication de métal en raison de sa vitesse de coupe plus rapide et de sa capacité à réaliser des coupes précises. Ces caractéristiques sont avantageuses pour la fabrication du métal car elles permettent d’économiser des coûts tout en garantissant une qualité de coupe acceptable. Pour ces raisons, la découpe au plasma se développe rapidement en tant que méthode privilégiée de découpe dans l’industrie de la fabrication du métal.
Découpe au Jet d’Eau
L’une des techniques d’usinage les plus répandues aujourd’hui est l’utilisation d’une découpe au jet d’eau, un équipement de fabrication qui existe depuis des décennies. Les découpeuses au jet d’eau utilisent un jet d’eau à haute pression et à grande vitesse pour couper le métal ou pratiquement tout autre matériau. Le matériau est tranché par un jet d’eau qui se déplace rapidement provenant de la buse de la découpeuse une fois celle-ci raccordée à une pompe à eau haute pression. Elles peuvent également mélanger de l’eau et un matériau abrasif pour augmenter la puissance de coupe. C’est une version concentrée et accélérée de l’érosion naturelle de l’eau.
Ciseaux Électriques
Les ciseaux électriques peuvent fonctionner soit avec des piles soit avec une source électrique. Les ciseaux électriques ressemblent généralement à un couteau avec deux lames à une extrémité. Ces lames sont conçues pour couper différents tissus, du papier et d’autres matériaux plus souples. Parfois, ils peuvent également être utilisés pour couper des couches très fines de certains métaux.
Métaux Couramment Utilisés dans la Fabrication Métallique
Aciers au Carbone
Les aciers au carbone sont les métaux les plus couramment utilisés pour un usage industriel et ceux que les fabricants de métal utilisent le plus souvent car ils peuvent être utilisés pour tout, de la construction de bâtiments à l’assemblage de diverses machines. Les aciers au carbone sont également appelés aciers faiblement alliés ou aciers sans alliage. Bien qu’ils soient très bon marché et qu’ils aient une faible résistance à la traction, ils conviennent à de nombreuses utilisations. De plus, ils sont malléables et pliables. Ces matériaux sont faciles à travailler et populaires parmi les fabricants car il existe de nombreuses méthodes différentes pour les finir. La résistance et la durabilité des aciers au carbone sont bien connues. Ils peuvent supporter des conditions extrêmes dans des endroits industriels et sont facilement accessibles dans différentes épaisseurs et tailles de stock.
Acier Inoxydable
Le revêtement miroir argenté de l’acier inoxydable est bien connu. En raison de sa facilité d’utilisation, ce métal est souvent utilisé par les fabricants. De plus, c’est un excellent matériau pour la soudure en raison de sa facilité de cintrage. Ce matériau est composé de chrome, qui ne rouille pas. Par conséquent, l’acier inoxydable est fréquemment utilisé dans des applications nécessitant une résistance à la corrosion.
Aluminium
En raison de sa légèreté, l’aluminium est un matériau privilégié pour la fabrication dans des applications qui nécessitent un poids inférieur à celui des autres métaux ou d’autres matériaux. Les exemples d’industries utilisant fréquemment ce matériau léger comprennent l’automobile et l’aérospatiale. L’aluminium est un excellent choix pour de nombreux usages car il est non seulement léger, mais aussi résistant. De plus, l’aluminium a de bonnes qualités thermiques et est très adaptable.
Alliages de Laiton
Les alliages de laiton sont principalement composés de cuivre et de zinc. Les alliages de laiton sont simples à mouler car ils ont une grande malléabilité et un point de fusion bas. En raison de leur belle couleur jaune-rougeâtre, les alliages de laiton sont souvent utilisés à des fins décoratives. Les alliages de laiton sont également utilisés comme matériau dans de nombreux dispositifs médicaux nécessitant un impact antibactérien sur les maladies et les microbes. Les formeurs de métaux en laiton peuvent également modifier la composition de ces métaux pour modifier leurs propriétés, telles que la résistance, l’usinabilité, la résistance à la corrosion, etc.
Bronze
Le bronze est un alliage de cuivre avec l’étain comme composant principal. Il résiste à la corrosion et à la fatigue des métaux, en particulier la corrosion causée par l’eau de mer. De plus, il est un bon conducteur de chaleur et d’électricité. Le bronze est également solide et malléable.
Cuivre
Le cuivre est un métal naturel et, contrairement à de nombreux autres métaux, il est disponible à l’utilisation sans nécessiter d’étapes supplémentaires pour le créer. Certaines des propriétés du cuivre comprennent sa conductivité électrique et thermique, sa ductilité, sa malléabilité et sa douceur. En raison de ces caractéristiques, le métal cuivre est souvent utilisé pour le câblage et se retrouve régulièrement dans les composants de machines industrielles. Le cuivre sert également de composant principal du bronze et du laiton.
Titane
Le titane est un métal de transition léger mais extrêmement résistant. Il ne se corrode pas dans l’eau de mer ni dans le chlore, ce qui en fait un matériau couramment utilisé dans les usines de dessalement. Le titane s’est également révélé se fixer solidement à l’os et est utilisé dans diverses applications médicales, telles que les prothèses articulaires. En outre, il possède de bonnes propriétés électriques et thermiques.
Acier de Construction
Cette forme spéciale d’acier est utilisée pour la construction de ponts, de maisons et d’autres constructions. Parce que l’acier de construction est de l’acier au carbone, il contient jusqu’à 2,1% de carbone en poids. Le carbone est le deuxième élément le plus important dans l’acier au carbone après le fer. Lorsque la teneur en carbone de l’acier est augmentée, des matériaux à haute résistance et faible ductilité sont produits. La quantité de carbone requise dépend de l’utilisation prévue de l’acier. Les normes de sécurité et de qualité pour la fabrication de l’acier de construction varient selon les normes régionales et nationales. Pour cette raison, l’acier de construction doit généralement être fabriqué sur commande.
Considérations pour l’Acier dans la Fabrication Métallique
Type de Matériau
Il existe de nombreux types d’acier. De légères modifications de la composition métallurgique d’un alliage de fer et de carbone peuvent avoir un impact significatif sur la résistance à la traction, la flexibilité et la dureté du métal produit. L’un des avantages de l’achat d’acier auprès d’un fournisseur fiable est qu’il peut fournir des garanties de qualité concernant ces qualités importantes. De plus, cela implique que l’acier sera fabriqué en utilisant la formule exacte nécessaire. Par exemple, l’acier au carbone est couramment utilisé comme barrière en raison de sa dureté. Les applications de soudage, en revanche, nécessitent un acier à faible élasticité. Un fournisseur fiable connaîtra les qualités spécifiques nécessaires pour une utilisation particulière, il peut donc être avantageux de travailler avec une organisation établie.
Finition
Même lorsque les atomes de carbone dans un alliage d’acier se lient au fer, l’oxydation reste possible. Il est donc logique d’ajouter une ligne de défense. Par exemple, les barrières en acier peuvent avoir un large éventail de revêtements. Certains traitements, comme le revêtement en poudre, améliorent l’apparence du métal tout en le protégeant. D’autres, comme un traitement au zinc chaud en aérosol, sont conçus pour être moins chers tout en améliorant des éléments tels que la résistance à la corrosion. Un trempage au zinc chaud est utilisé pour galvaniser l’acier, ce qui est plus long et plus coûteux que la pulvérisation de zinc chaud. L’acier galvanisé est traditionnellement le matériau de choix pour la plupart des applications de fabrication de métal.
Conception
Lorsque vous travaillez avec de l’acier, la conception de son utilisation prévue est essentielle. Cela est crucial pour la faisabilité d’un objet, la solidité structurelle et une utilisation efficace des ressources disponibles. La conception est réalisée à l’aide de plans 3D en CAO, une forme de modélisation informatique qui permet d’évaluer, d’ajuster et de finaliser les designs avant la production.
Fabrication
Chaque travail varie légèrement en fonction de la meilleure façon de le réaliser. Comme mentionné précédemment, il existe différents métaux et processus de fabrication du métal disponibles, tous mieux adaptés à des projets spécifiques. La fabrication est une activité collaborative qui nécessite l’expertise de nombreux spécialistes.
Avantages, Inconvénients et Applications de la Fabrication Métallique
Avantages de la Fabrication Métallique
- Les constructions métalliques sont robustes et durables. Cela est dû à la résistance du métal et à sa résistance aux dommages. Les créations en métal peuvent durer de nombreuses années sans avoir besoin d’être remplacées si elles sont correctement entretenues. Elles sont donc un excellent choix pour les projets à long terme en raison de ces qualités.
- De nombreux emplois nécessitent une fabrication spécialisée. La personnalisation de la fabrication métallique est simple. Les fabrications métalliques peuvent désormais être adaptées pour répondre aux besoins uniques de tout projet. Ainsi, on peut obtenir la taille, la forme et la conception idéales grâce à la fabrication métallique.
- La fabrication métallique offre une grande polyvalence. Le métal peut être utilisé pour une large gamme d’applications, grandes et petites. La fabrication métallique peut être utilisée pour des projets plus complexes tels que la construction. En raison de leur polyvalence, les fabrications métalliques peuvent constituer un atout significatif pour toute entreprise ou toute personne.
- La fabrication métallique est un choix économique dans la fabrication de nombreux articles. Même dans les cas où l’article est initialement plus cher à fabriquer, les fabrications métalliques sont durables. Elles permettront donc d’économiser de l’argent sur le long terme. De plus, les fabrications métalliques sont souvent moins chères que leurs homologues en plastique. Ainsi, la fabrication métallique est une excellente option pour les personnes ayant un budget limité.
- Les fabrications métalliques sont également très faciles à entretenir. De nombreuses créations en métal peuvent durer de nombreuses années sans nécessiter d’entretien régulier. Les fabrications en métal peuvent être conçues pour résister à la rouille et à la corrosion, ce qui en fait un excellent choix pour les applications extérieures. Les fabrications métalliques peuvent être personnalisées pour résister à la chaleur et au feu. Grâce à leur versatilité en matière de propriétés requises, les fabrications métalliques peuvent bien servir dans les environnements industriels et commerciaux.
Inconvénients de la Fabrication Métallique
- Même si la création d’articles en matériaux métalliques peut être moins coûteuse à long terme en fonction de leur durabilité, leur coût initial peut être beaucoup plus élevé que celui d’autres matériaux. De plus, la fabrication métallique prend plus de temps lorsque des outils personnalisés sont nécessaires.
- Après la fabrication, certains métaux sont plus susceptibles de nécessiter des procédures de finition supplémentaires telles que la peinture et le chanfreinage, ce qui peut prolonger les délais de production et augmenter les coûts globaux.
- Les métaux peuvent imposer des contraintes de conception lors de la construction d’un système complexe nécessitant des composants de formes inhabituelles, de petites tailles ou de tailles différentes.
Applications de la Fabrication Métallique
- Construction : En tant que type de fabrication métallique en soi, l’acier et les produits fabriqués en acier sont préférés par la majorité des architectes et des ingénieurs pour leurs projets. La structure essentielle des bâtiments, des ponts, des entrepôts et de nombreuses mégastructures est réalisée avec les poutres en acier, les poutres transversales, les échelles, les rampes et les plateformes que les fabricants de métal produisent. Il serait impossible d’imaginer le secteur de la construction sans la fabrication métallique.
- Aérospatiale : La fabrication métallique est utilisée pour les avions, des avions militaires simples aux avions commerciaux complexes. Il s’agit d’un autre secteur qui ne pourrait pas exister sans la fabrication métallique.
- Énergie : La fabrication métall
