Quelles sont les applications de l'usinage CNC dans l'industrie automobile ?

Sous une forme ou une autre, les voitures existent depuis le XIXe siècle. Leur introduction a changé la civilisation, offrant un transport personnel rapide à de larges couches de la population tout en créant une nouvelle main-d'œuvre et en introduisant un nouvel aspect de la culture populaire.

L'industrie automobile existe maintenant partout. Bien que les États-Unis aient dominé la production automobile au début du XXe siècle, les voitures sont aujourd'hui produites à grande échelle dans le monde entier, la Chine étant actuellement le premier fabricant mondial de véhicules routiers. Dans le monde, 81,5 millions de voitures ont été vendues rien qu'en 2018.

Au cours du siècle et demi qui s'est écoulé depuis les premières voitures, les processus de fabrication automobile ont considérablement changé. Lorsque la production de masse de voitures a commencé, à peu près au moment où Ford a présenté l'emblématique modèle T, la plupart des travaux d'assemblage étaient effectués à la main.

Depuis les années 1960, cependant, les robots sont devenus monnaie courante, effectuant le soudage et l'assemblage dans un délai beaucoup plus court que ce qui serait possible avec des mains humaines uniquement.

Pour certaines pièces automobiles, le processus d'usinage CNC, qui consiste à effectuer des tâches telles que le perçage et l'alésage avec contrôle et automatisation par ordinateur, constitue désormais une option favorable à la fois pour le prototypage et la production. Le fraisage de pièces automobiles est aussi répandu que pratique, et de nombreuses chaînes d'approvisionnement automobiles dépendent des équipementiers qui fournissent des services d'usinage CNC.

Les machines CNC transforment un fichier numérique en une séquence d'instructions informatiques, qui sont envoyées à un outil motorisé tel qu'une perceuse, un tour ou une fraiseuse. La machine-outil transforme un bloc de matériau (la pièce) en un produit fini en le coupant aux endroits appropriés, et peut fournir une précision bien supérieure à l'usinage de pièces conventionnel.

Quelles sont les pièces automobiles fabriquées par usinage CNC ?

Moteurs

L'usinage CNC (y compris le fraisage CNC, le tournage CNC, l'électroérosion à fil et d'autres processus) peut être utilisé pour créer plusieurs composants importants du moteur à combustion d'une voiture. Par exemple, un grand bloc en alliage d'aluminium peut être usiné dans un bloc moteur (ou bloc-cylindres), la structure métallique qui comprend les cylindres d'un moteur où les pistons mobiles se déplacent de haut en bas.

Bien que la programmation de la machine CNC soit un processus chronophage qui nécessite un haut niveau de compétence, la machine peut, une fois préparée, exécuter ses instructions sans assistance. Cela signifie que plusieurs blocs moteurs peuvent être usinés successivement sans augmentation significative de la main-d'œuvre.

Les culasses, pièces automobiles qui renferment les cylindres au-dessus du bloc-cylindres, sont également couramment produites à l'aide de techniques d'usinage CNC.

Éclairage

L'usinage de l'aluminium est l'une des applications les plus importantes de la technologie CNC dans l'industrie automobile, mais des matériaux tels que le verre acrylique ou le poly(méthacrylate de méthyle) (PMMA) peuvent être utilisés pour fabriquer d'autres composants importants.

En usinant le PMMA, les industriels peuvent réaliser l'éclairage d'un véhicule, à la fois ses phares et son éclairage intérieur. Bien que ces pièces en acrylique nécessitent un meulage et un polissage après l'usinage CNC, l'ensemble du processus est encore relativement rapide, ce qui permet aux constructeurs automobiles de prototyper de nouveaux luminaires pour leurs voitures.

Le PMMA est couramment utilisé comme alternative incassable au verre et peut être transformé en fenêtres, écrans transparents, aquariums et autres objets.

Autres pièces

L'usinage automobile peut fabriquer plusieurs autres pièces automobiles, y compris, mais sans s'y limiter, les composants de suspension, les pièces d'échappement, les boîtiers de carburateur, les composants du système de fluide, les bagues et les retenues de soupape. La technologie de fabrication est également particulièrement utile pour la personnalisation des véhicules et de leurs pièces automobiles spécifiques, car la CAO permet la modification rapide des conceptions de pièces et la fabrication de pièces personnalisées.

Avantages de l'utilisation de l'usinage CNC dans l'industrie automobile

Vitesse

L'un des avantages les plus importants de l'usinage CNC de pièces automobiles par rapport à leur usinage conventionnel est la vitesse, avec des délais particulièrement courts lors de la production à faible volume. Étant donné que l'usinage est effectué automatiquement par un ordinateur, aucune limitation humaine telle que la fatigue ne doit être prise en compte dans le processus. Les avantages de vitesse de la CNC deviennent particulièrement évidents lors de la production de gros volumes d'une pièce, puisque les instructions de l'ordinateur peuvent être répétées autant de fois que nécessaire.

L'usinage conventionnel peut cependant être plus rapide dans certains cas, par exemple lorsqu'une seule unité de l'objet doit être produite. Dans ces cas, le temps nécessaire pour créer les instructions informatiques peut dépasser le temps qu'il faudrait pour usiner une seule pièce manuellement.

Exactitude et précision

Une autre raison pour laquelle les constructeurs automobiles privilégient l'usinage CNC est la précision et la haute précision du processus. La nature numérique et autonome du processus laisse peu de possibilité d'erreur, tandis que les paramètres d'usinage CNC de précision les plus fins peuvent fournir des tolérances de ± 0,001″. Naturellement, l'industrie automobile exige souvent des tolérances aussi fines, car le dysfonctionnement d'un moteur ou d'un autre composant critique pourrait avoir de graves conséquences pour l'utilisateur final. L'usinage de précision des composants automobiles est souvent nécessaire pour la production de pièces métalliques d'utilisation finale, bien que des tolérances plus souples puissent être utilisées pour les prototypes de pièces CNC.

Répétabilité

Étant donné que le même travail d'usinage CNC peut être répété plusieurs fois sans divergence entre les pièces, la technologie est particulièrement utile lorsqu'un fabricant doit produire de grands volumes d'un seul composant. Et dans une industrie où 81,5 millions de voitures sont fabriquées et vendues par an, la demande de gros volumes (avec un contrôle qualité strict) est monnaie courante.

Heureusement, l'usinage CNC est plus rentable lorsqu'il s'agit de gros volumes, car l'usinage proprement dit du produit demande moins de main-d'œuvre que l'étape préparatoire, qui implique la conception numérique du composant, la préparation du code G et la sélection des matériaux.

3ERP :spécialiste de l'usinage CNC automobile

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