Mécanique de précision : les principales techniques employées

La mécanique de précision peut se définir comme la fabrication ou le traitement des pièces qui exigent une parfaite justesse. Elle exige une maîtrise rigoureuse, car la pièce obtenue est souvent utilisée dans des domaines de haute précision comme la chirurgie ou l’aéronautique. La mécanique de précision est donc une opération délicate. La plupart du temps, il s’agit de créer des pièces complexes. C’est pourquoi l’on a recours à différentes techniques très spécifiques. Les détails dans les paragraphes qui suivent.

La principale technique de mécanique de précision : le fraisage

Il s’agit d’un procédé de fabrication par enlèvement de matière. Le fraisage utilise donc le mouvement de rotation d’un outil. Cette technique est devenue une méthode d’usinage universelle et permet de réaliser une grande variété d’opérations à l’aide de l’intervention de nombreux types de machines, d’outils de coupe, de systèmes de commande et de pièces. Pour en savoir plus sur ces éléments inhérents au fraisage, n’hésitez pas à découvrir ce que propose TVI Groupe, un fabricant français de composants et de sous-ensembles mécaniques destinés à l’industrie, la défense, l’aéronautique et le ferroviaire.

La machine utilisée dans le procédé de fraisage est la fraiseuse. Elle est munie d’outils de coupe et d’une table mobile sur laquelle les matériaux à façonner sont déposés. C’est donc la table qui effectue les déplacements, alors que les outils se chargent des scissions. Sur le marché actuel, il existe différents types de fraiseuses : le modèle manuel, le modèle à portique et la fraiseuse à commandes numériques.

En effet, grâce à l’évolution de la technologie, les fraiseuses d’aujourd’hui se veulent plus automatisées pour procéder à l’enlèvement de matière de manière facilitée pour les opérateurs en charge de cette tâche. Les modèles les plus aboutis sont même programmés via des interfaces logicielles. Le façonnement d’une pièce est ainsi davantage facilité.

Le tournage

Comme le fraisage, le tournage repose aussi sur un procédé par enlèvement de matière. La différence réside au niveau d’un seul point : le tournage ne permet qu’un mouvement rotatif. Avec cette technique, il faut généralement fixer la pièce à façonner sur un mandrin ou une pince. La pièce tourne, tandis que le mouvement d’avance s’obtient par le déplacement de l’outil de coupe. Ce dernier rogne l’intérieur ou l’extérieur de la pièce à travailler.

C’est la combinaison de ces deux mouvements qui permet au tour d’enlever de la matière sous forme de copeaux. Le matériel utilisé sur un tour permet toutefois d’obtenir le plus souvent des cylindres pleins ou creux, ainsi que différentes sortes de formes plus complexes.

Parmi les opérations de tournage extérieur, on peut citer :

• le tournage
• le dressage
• le rainurage
• le tronçonnage
• le filetage

Les principales opérations de tournage intérieur sont le perçage, l’alésage et le taraudage.

Notez que la technique de tournage mécanique permet de fabriquer des pièces de révolution à partir de matériaux divers comme l’acier, l’aluminium, le cuivre et le zinc. Elle s’avère aussi efficace pour traiter le bois et le plastique.

Autre point essentiel à retenir : on utilise le tournage comme procédé d’usinage secondaire pour affiner des caractéristiques sur les pièces préalablement fabriquées via une autre technique d’usinage. En effet, la technique de tournage permet par exemple de donner des caractéristiques de rotation de précision à une pièce avec des formes de base déjà créées.

La technique la plus récente de mécanique de précision : la fabrication additive

La fabrication additive est une nouvelle technique utilisée en mécanique de précision. Elle fait essentiellement référence à la fabrication additive métal, aussi appelée impression 3D métal. Cette technique permet de confectionner une pièce à partir de fines couches de poudre métallique. Plus concrètement, il faut les fusionner par un faisceau laser couplé à un modèle CAO de la pièce à produire.

Contrairement aux autres techniques d’enlèvement, avec la fabrication additive, la pièce est construite couche par couche. C’est en effet un procédé qu’on utilise souvent dans les secteurs du médical, de l’aéronautique et de la défense. On s’en sert pour produire des pièces complexes, sans pour autant dépenser de très importantes sommes. Cette technique permet même d’obtenir des pièces de prototypes et de petites séries. Notez en outre qu’avec la technique de fabrication additive, la production de pièce ne requiert ni moule ni outillage.

L’alésage

L’alésage désigne l’ensemble de toutes les opérations effectuées pour retoucher une pièce creuse après le perçage. En effet, le perçage forme l’ébauche et l’alésage fait office de finition en rectifiant de façon homogène la surface percée et en éliminant les bavures, ainsi que les imperfections existantes.

Cette technique de mécanique de précision convient aussi bien aux pièces de petit diamètre qu’aux cylindres de grande dimension. Il s’agit d’une technique de finition qui nécessite l’utilisation d’outils spécifiquement adaptés. Ces derniers seront d’ailleurs choisis en fonction du résultat souhaité.

Dans le cadre d’un procédé d’alésage, on utilise habituellement un alésoir. C’est un outil fabriqué à partir d’acier rapide et de métal dur. Mais l’alésage peut aussi se faire manuellement à l’aide d’un tour, d’une fraiseuse ou encore avec un forêt. Certaines usines utilisent d’autres outils spéciaux pour procéder à l’alésage.

Le forage

Le forage profond de précision fait également partie de ces nombreuses techniques usitées en mécanique de précision. Il consiste à forer un long trou avec un diamètre bien précis dans une pièce mécanique. Ce genre de forage est surtout utilisé dans l’aéronautique, pour fabriquer des éléments du réacteur par exemple.

Le procédé de forage profond de précision demande un outillage, ainsi qu’un savoir-faire très spécifique. En effet, le technicien qui s’en charge doit maîtriser plusieurs techniques pour réaliser des trous axiaux ou excentrés sur des pièces tournantes. Dans la plupart des cas, les travaux de forage demandent des formes complexes qui nécessitent des hautes caractéristiques mécaniques. En effet, certains alliages métalliques requièrent l’électroérosion lors du forage. Tel est notamment le cas de l’acier trempé.

Il est important de souligner que la technique de forage est relativement délicate à réaliser, car elle exige une extrême précision. Toutefois, c’est un procédé qui permet de parfaire instantanément la finition de la surface des pièces. Comme les autres techniques employées dans la mécanique de précision, l’intervention de spécialistes et de professionnels qualifiés s’avère indispensable dans la réalisation d’un forage.