Procédés de fabrication : définition, classification et exemples pratiques

Qu'est-ce qu'un procédé de fabrication ?

Un procédé de fabrication est la production de pièces aux formes géométriques définies. C'est l'une des technologies de production les plus importantes. Les autres sont la technologie des procédés (production de produits chimiques, etc.) et la technologie énergétique (production d'électricité, etc.).

Classification des procédés de fabrication

Les procédés de fabrication se classent en six groupes :

1. Procédés de formage primaire (Primary Shaping Processes)

Le formage primaire est la fabrication d'un corps solide à partir d'un état fondu, gazeux ou d'un matériau amorphe.

Matériaux amorphes : gaz, liquides, poudres, fibres, copeaux. Un outil de formage primaire contient une cavité qui, avec le retrait prévu, correspond généralement à la forme du produit. Principaux procédés :

1. Fonderie (Casting)
2. Métallurgie des poudres (Powder metallurgy)
3. Technologie des plastiques (Plastic technology)

2. Procédés de déformation (Deforming Processes)

Procédés utilisant des contraintes appropriées (compression, traction, cisaillement, combinées) pour provoquer une déformation plastique du matériau et obtenir les formes requises sans changer sa masse ni sa composition. En formage, pas d'enlèvement de matière ; elle est déplacée et déformée. Principaux procédés :

1. Forgeage (Forging)
2. Extrusion
3. Laminage (Rolling)
4. Travail de la tôle (Sheet metal working)
5. Écrouissage rotatif (Rotary swaging)
6. Laminage de filets (Thread rolling)
7. Formage explosif (Explosive forming)
8. Formage électromagnétique (Electromagnetic forming)

3. Procédés d'usinage / enlèvement de matière (Machining/Removing Processes)

Le principe de tout usinage est de générer la surface requise par un mouvement relatif adapté entre pièce et outil. Dans ces procédés, la matière est enlevée des zones indésirables du matériau d'entrée. La pièce est soumise à une contrainte inférieure qu'en formage. Principaux procédés :

1. Tournage (Turning)
2. Perçage (Drilling)
3. Fraisage (Milling)
4. Rabotage et dressage (CP and planing)
5. Rectification (Grinding)
6. Électro-érosion (EDM)
7. Électro-chimique (ECM)
8. Usinage ultrasonique (Ultrasonic machining)

4. Procédés d'assemblage (Joining Processes)

Deux ou plusieurs pièces métalliques sont unies pour former un sous-ensemble ou produit final. L'assemblage peut se faire par fusion, pression, frottement, rivetage ou tout autre moyen.

Principaux procédés d'assemblage :

1. Soudage sous pression (Pressure welding)
2. Soudage par résistance (Resistance welding)
3. Soudage par diffusion (Diffusion welding)
4. Soudage explosif (Explosive welding)
5. Brasage (Brazing)
6. Brasage tendre (Soldering)

5. Procédés de finition de surface (Surface Finishing Processes)

Ces procédés donnent la finition de surface voulue sur la surface métallique d'une pièce. La dimension n'est pas modifiée fonctionnellement ; soit une quantité négligeable de métal est enlevée, soit du matériau est ajouté. Le nettoyage de surface est aussi un procédé de finition. Principaux :

1. Revêtement plastique (Plastic coating)
2. Revêtement métallique (Metallic coating)
3. Finition organique (Organic finishes)
4. Finition inorganique (Inorganic finishes)
5. Anodisation (Anodizing)
6. Polissage (Buffing)
7. Rodage (Honing)
8. Tribofinition (Tumbling)
9. Électrodéposition (Electro-plating)
10. Lappage (Lapping)
11. Sablage (Sanding)

6. Procédés de modification des propriétés du matériau (Material Properties Modification Process)

Dans ce type, les propriétés du matériau d'une pièce sont modifiées pour obtenir des caractéristiques souhaitables sans changer la forme. Beaucoup de métaux structuraux subissent des traitements spéciaux pour améliorer leurs performances. Certaines propriétés :

1. Traitement thermique et de surface (Heat and surface treatment)
2. Recuit (Annealing)
3. Détente (Surface relieving), etc.

Dans cet article, nous avons vu les différents types de procédés de fabrication avec leurs propriétés et processus impliqués.