L'usinage (ou le façonnage)

Une fois le mesurage et le traçage terminés, on peut procéder au processus d’usinage des matériaux.

Lors de l’usinage, on utilise différents outils et diverses techniques afin de façonner les pièces telles qu’elles sont décrites par les dessins de fabrication présentés dans la gamme de fabrication.

L’usinage se déroule généralement de la façon suivante.

1. L’ébauchage

2. Le choix des outils et des techniques

3. Le façonnage du matériau

D’abord, l’ébauchage consiste à couper grossièrement le matériau afin d’en retirer les parties superflues et de ne conserver que la portion nécessaire à la fabrication.

Ensuite, les techniques, les instruments et les outils sont choisis en fonction du type de matériau à façonner. Par exemple, puisque les métaux sont généralement plus durs que le bois, on utilise des forets et des lames de scie de nature différente pour travailler ces matériaux.

Finalement, le façonnement de la pièce permet de donner la configuration souhaitée aux matériaux.

De nombreuses techniques permettent de façonner un matériau. Voici les plus fréquemment utilisées.

Les matériaux les plus susceptibles de faire l’objet d’un cambrage sont les métaux et les thermoplastiques puisqu’ils ont une bonne malléabilité. Le cambrage provoque une déformation plastique du matériau usiné; le pli y reste marqué de façon permanente.

Il existe plusieurs outils permettant d’effectuer le découpage d’une pièce. La sélection de l’outil approprié se fait en fonction de la nature du matériau à couper ainsi que de son épaisseur.

Lorsqu’on fabrique un circuit électrique, on doit lier des fils conducteurs. Pour permettre aux matériaux conducteurs d’être en contact, on doit d’abord retirer la gaine isolante à l’extrémité des fils. Cette technique peut être réalisée en utilisant une pince à dénuder.

Lorsqu’on fabrique un circuit électrique, on doit parfois lier des fils conducteurs. Une fois la gaine isolante retirée à l’extrémité des fils, on doit s’assurer de maintenir les matériaux conducteurs en contact. Pour ce faire, on réalise une épissure, c’est-à-dire qu’on tord les filaments des deux fils ensemble de manière à former une hélice. Ainsi, la liaison entre les deux fils est assurée.

Un logiciel de dessin assisté par ordinateur (DAO) permet de créer un fichier dans lequel l’objet technique est modélisé. Ce modèle tridimensionnel est ensuite interprété par l’imprimante 3D. Celle-ci superpose alors de fines couches de matériaux plastiques afin de fabriquer l’objet désiré.

Le filetage est une technique complémentaire au taraudage. Cette technique permet de façonner un filet hélicoïdal autour d’une pièce cylindrique. Une vis est un exemple commun d’objet façonné par filetage. La filière utilisée doit être choisie en fonction de la nature du matériau, de la dimension de la tige à fileter ainsi que du type de filet désiré.

Tout comme le pliage, le laminage provoque une déformation plastique du matériau usiné. De plus, cette technique est souvent complémentaire au pliage alors qu’elle permet de produire des matériaux en feuilles, ce qui les rend plus malléables en vue d’un pliage.

Lors du moulage, un matériau rendu liquide est coulé dans un moule creux duquel il sera retiré après sa solidification. Les plastiques, le verre et l’aluminium sont des matériaux fréquemment utilisés pour façonner un objet par moulage.

Le perçage s’effectue à l’aide d’un foret (une mèche) qu’on fixe à une perceuse. Il est important de choisir un foret adapté au perçage à effectuer. Ce choix est fait en fonction du diamètre du trou, mais aussi de la nature du matériau à percer. La vitesse de rotation de la perceuse doit aussi être ajustée en fonction de ces deux paramètres. Par exemple, plus la dureté et le diamètre sont grands, plus la vitesse de rotation de la perceuse doit être basse.

Afin de rendre permanente une liaison entre deux pièces métalliques, comme entre les filaments de cuivre de deux fils conducteurs, on fait fondre de l’étain sur les deux pièces en contact. Une fois l’étain solidifié, la liaison entre les deux pièces est rigide et permanente.

Pour réaliser un taraudage, on fixe un taraud sur un porte-taraud (aussi nommé tourne-à-gauche) et on le visse à l’intérieur du matériau à tarauder. Cette opération peut également être réalisée en fixant un taraud au mandrin d’une perceuse. Le taraud utilisé doit être choisi en fonction du type de filet souhaité et de la nature du matériau à tarauder.