Introduction à la fabrication de tôlerie

La fabrication de tôles consiste à transformer des tôles plates, généralement de 0,15 mm à 10 mm d'épaisseur, en pièces et structures de formes variées. Les matériaux de base pour ce processus sont des tôles plates. La fabrication de tôles est utilisée pour créer des objets tels que des boîtiers, des châssis, des supports, des éléments estampés, des boucles, etc. Elle est également utilisée à des fins décoratives pour créer des motifs dans des tôles.

Comment fonctionne la fabrication de tôle ?

La transition du matériau en stock au produit fini nécessite généralement un ou plusieurs des trois processus suivants :enlèvement de matière (coupe), déformation et assemblage. Si tous ces processus sont nécessaires, ils sont généralement exécutés dans l'ordre chronologique.

Enlèvement de matériel

Cela implique de découper des morceaux du matériau de base pour produire la forme souhaitée. Pour une précision, une vitesse et une efficacité maximales, les technologies de découpe au jet d'eau, au plasma et au laser CNC sont généralement utilisées. L'EDM (usinage par décharge électrique) peut également être une option dans certains cas.

Découpe au laser

Dans la découpe au laser, un faisceau laser à haute densité est dirigé sur une pièce pour la faire fondre, la vaporiser ou la brûler, coupant efficacement le matériau. Les découpeuses laser sont utilisées pour couper, percer et graver. Il existe trois types de lasers utilisés dans la découpe laser; CO2 (dioxyde de carbone), Nd (néodyme), Nd:YAG (grenat d'yttrium et d'aluminium dopé au néodyme).

Les lasers CO2 ont une efficacité énergétique élevée et un rapport de puissance de sortie élevé, et sont utilisés pour couper des matériaux minces, graver et aléser. Les lasers Nd ont une énergie élevée mais une faible efficacité de répétition. Ils sont utilisés pour la gravure, l'alésage et le soudage. Les lasers Nd:YAG ont une puissance de sortie très élevée et peuvent couper des matériaux plus épais. Cependant, leur fonctionnement est plus coûteux que le CO2.

Les découpeuses laser peuvent travailler avec de l'aluminium, de l'acier, du cuivre, de l'acier inoxydable et d'autres métaux. Ils sont mieux utilisés pour couper des pièces minces (épaisseur maximale de 15 mm pour l'aluminium et 6 mm pour l'acier), graver et percer

Découpe au jet d'eau

Dans la découpe au jet d'eau, une buse est utilisée pour focaliser un jet d'eau à très haute pression afin de découper une pièce. Pour les matériaux relativement mous comme le caoutchouc et le bois, seule l'eau est utilisée. Un mélange d'eau et de substances granulaires abrasives est utilisé pour couper des matériaux plus durs tels que les métaux.

La découpe au jet d'eau permet de découper des matériaux de différentes épaisseurs. L'épaisseur maximale pouvant être coupée dépend du matériau. De toutes les méthodes de découpe CNC, la découpe au jet d'eau est la plus précise avec des tolérances comprises entre 0,05 mm et 0,1 mm. L'une des raisons de sa haute précision est que, contrairement à ses homologues au plasma et au laser, la découpe au jet d'eau ne génère pas de chaleur, il n'y a donc pas de zone affectée par la chaleur dans la pièce.

La découpe au jet d'eau est très polyvalente car elle est utilisée pour couper des matériaux durs tels que l'aluminium, l'acier, le cuivre, l'acier inoxydable et d'autres alliages métalliques, ainsi que des matériaux plus tendres tels que les polymères, les élastomères, le bois et la mousse.

Découpe plasma

La découpe au plasma fonctionne en appliquant de la chaleur et de l'énergie à un gaz pour le transformer en plasma. Un jet de plasma chaud est ensuite accéléré à l'aide d'un gaz inerte ou d'air, hors de la buse de coupe et sur la pièce. Le plasma complète un arc électrique avec la pièce, la fond et la coupe. Étant un processus électrique, les découpeurs plasma ne fonctionnent qu'avec des matériaux électriquement conducteurs.

Les coupeurs plasma peuvent couper des matériaux très épais, jusqu'à 300 mm pour l'aluminium et 200 mm pour l'acier, avec une tolérance de 0,2 mm. Les autres matériaux traités à l'aide de coupeurs au plasma sont l'acier inoxydable, le cuivre et d'autres alliages métalliques. Selon la complexité de la pièce à réaliser, des fraises 2 axes ou 3 axes peuvent être utilisées.

Bien que les découpeuses au plasma ne soient pas aussi diverses ou précises que les découpeuses au jet d'eau et au laser, elles constituent le meilleur choix pour les pièces métalliques épaisses conductrices d'électricité, car elles sont plus rapides et plus économiques pour couper de tels matériaux.

Déformation

Ce processus est l'application contrôlée d'une force pour plier ou former des feuilles dans les formes souhaitées. Les processus de déformation comprenaient le pliage, le formage, l'estampage et l'étirement à l'aide de matrices ainsi que de freins hydrauliques et magnétiques.

Assemblage

Il s'agit du processus d'assemblage de diverses pièces traitées pour former un produit final. Les processus d'assemblage comprennent le soudage, le brasage, le rivetage et parfois l'utilisation d'adhésifs.

Matériaux

Les métaux les plus appropriés pour ce procédé sont l'aluminium et ses alliages, l'acier, le cuivre et ses alliages et l'acier inoxydable. Le tableau ci-dessous contient les nuances de métal les plus populaires pour la fabrication de tôles.

Aluminium	Cuivre	Acier inoxydable	Acier
DIN 3.3523 | FR AW5052	DIN 2.0065 | FR CW004A	1.4319	Acier doux
DIN 3.3211 | FR AW6061	DIN 2.0265 | FR CW505L	1.4301	Acier à faible teneur en carbone
DIN 3.3535 | FR AW5754	DIN EN 13601 | FR CW009A	1.4404

Opérations de post-traitement

Les opérations de post-traitement courantes utilisées dans la fabrication de tôles sont le grenaillage, l'anodisation, le revêtement en poudre et la peinture. Pour les matériaux déformés ou soudés, un traitement thermique est effectué pour soulager les contraintes résiduelles.

Avantages de la fabrication de tôlerie

Certains des avantages de la fabrication de tôles sont les suivants.

• Durabilité  :Le processus produit des produits hautement durables pour le prototypage et l'utilisation finale
• Évolutivité et rentabilité  :Que vous ayez besoin d'une seule pièce unique ou d'une série de milliers de pièces, la fabrication de tôlerie offre une solution rapide et économique.
• Sélection des matériaux :De nombreux métaux peuvent être traités via cette méthode de fabrication. Vous pouvez choisir parmi des centaines de métaux aux propriétés souhaitables variées.
• Exécution rapide :L'utilisation de technologies CNC pour la fabrication de tôles rend le processus rapide et efficace

Industries qui utilisent la fabrication de tôles

Toute industrie qui utilise des pièces métalliques trouverait probablement le besoin de fabriquer de la tôle. Certaines des industries qui emploient le processus sont

• Construction de machines
• Ingénierie et conception
• Métallurgie
• Électronique
• Meubles et infrastructures urbaines
• Robotique
• Médecine et soins de santé
• Automobile
• Instruments de musique
• Construction civile

Conclusion

Chez Xometry Europe, nous proposons des services de fabrication de tôlerie de haute précision, rapides et de qualité pour la création de pièces en tôle telles que l'aluminium, l'acier, les alliages de cuivre et bien d'autres. En utilisant des technologies de découpe automatisées telles que la découpe laser CNC, la découpe plasma, la découpe au jet d'eau ainsi que les technologies de déformation et d'assemblage, nous garantissons une haute précision et la qualité des pièces prêtes.

Nous réalisons également des post-traitements à votre demande. Pour obtenir un devis instantané, téléchargez vos modèles sur notre plate-forme de devis instantané.