Comment se fabriquent les structures métalliques

  • Posté le 24 février 2019 à 19 h 35 min

Le développement humain a vu la création et l’emploi de plusieurs avancées techniques ainsi que technologiques. L’ère industrielle a en effet donné une autre ampleur à l’homme qui s’est donné les moyens pour changer sa vie. Il a créé plusieurs méthodes pour pouvoir passer de la survie à l’expansion et atteindre une autre étape dans la pyramide de besoin. C’est grâce à la maitrise des matériaux que toutes les industries ont pu voir le jour. Le travail du métal a entraîné la création de structures solides capables de supporter d’incroyables charges. Il faut néanmoins veiller à ce qu’elles soient en bon état pour remplir toutes les fonctions qu’on leur incombe.

De quoi est faite notre industrie

Un assemblage mécanique est un ensemble de pièces mécaniques dont le but est de remplir une tâche particulière. Il s’agit dans la grande majorité des cas d’amplifier les capacités humaines comme le déplacement ou bien le transport. Une bicyclette est un bon exemple de montage mécanique. Elle permet à l’homme de voyager plus loin et plus longtemps qu’à pied. Il existe aussi des constructions aux aspects moins complexes comme les palans qui sont employés dans l’élévation de charges lourdes et encombrantes.La mécanique pourtant s’étend jusque dans la fabrication de pièces unitaires. Elle se charge de la conception de composantes en aciers ou en d’autres matières. Si l’on considère un engrenage d’une boîte de vitesse, il doit être correctement étudié avant d’être fabriqué. Les contraintes qu’il aura à subir sont particulièrement élevées et pourtant, il devra rester entier et les subir de nombreuses fois.Une fois les dimensions bien définies, la matière sera aussi à choisir. En principe, le métal à choisir sera un alliage pour pouvoir allier de nombreux points positifs tout en essayant de diminuer les risques des aspects négatifs.Après cela, la phase de test mettra l’élément en contrainte pour vérifier son intégrité et recevoir des mesures validant la partie théorique de l’étude. Si l’on arrive à confirmer sa bonne tenue durant cette phase, il est légèrement modifié pour correspondre aux normes de production. Il est ensuite fabriqué en masse et à grande échelle.

La fonderie et l’usinage

Actuellement, il y a deux méthodes pour créer des pièces mécaniques. La première est via une fonderie. L’acier ou la matière avec laquelle elles seront fabriquées est chauffé à très haute température pour la rendre liquide. Ce mélange visqueux est ensuite versé dans des moules faits de sable pour prendre la forme désirée. Quand la bonne quantité est versée, on secoue fortement tout l’ensemble patron et matière pour s’assurer que la pièce aura les bonnes formes. Un temps de repos sera ensuite donné pour que le tout refroidisse. L’alliage se sera solidifié et la forme sera extraite du moule. L’élément ne peut encore être commercialisé sous cette forme. Il devra être traité pour avoir un aspect plus lisse ou du moins, un peu moins rugueux.Certaines de ses utilisations mécaniques demandent aussi que la surface soit polie, comme pour le cas des chambres de combustion de blocs moteurs. Ainsi, l’unité est transportée pour être usinée et rectifiée. Elle pourra passer par des tours universels ou bien des fraiseuses. La deuxième méthode est justement analogue à la dernière étape de celle précédente.En effet, il est de nos jours possible de fabriquer des pièces uniquement par usinage. La technique a en effet rencontré l’informatique et de cette union sontnées plusieurs possibilités. Tout d’abord, le matériel utilisé pour l’usinage est devenu beaucoup plus intelligent et donc plus flexible. Si auparavantsur un tour industrielil était impossible de fraiser des pièces et vice versa aujourd’hui, une fraiseuse peut facilement lestourner. Elle ne porte plus néanmoins son appellation, mais est devenue un centre d’usinage. Le matériau brut est alors introduit dans l’espace adéquat, fixé et ajusté puis c’est via un poste opérateur que toutes les commandes sont réalisées. Les directives sont données sous forme de programme informatique et de nombreux outils sont employés par les techniciens pour réaliser ces chefs-d’œuvre.

Les dangers de la détérioration du métal

Malgré tous ces nouveaux moyens de production, ces éléments sont aussi sujets aux altérations du temps et des intempéries. Il peut arriver qu’ils subissent des modifications comme l’oxydation. Cette dégradation vient du fait que certains traitements thermiques se font en surface et c’est cette couche qui s’est usée au fil du temps. La rouille est dans le même cas. Certains alliages qui y sont sensibles sont revêtus d’une surcouche de protection et cette dernière s’écaille.Lorsque ce genre de cas est détecté en avance, il est possible de directement y remédier comme tel est le cas pour les supports de palans. Dans le cas où ce genre d’anomalie n’est pas immédiatement détecté, elle s’aggrave alors et crée une amorce de rupture sous la forme d’une fissure. Il s’agit d’une faiblesse mécanique caractérisée par l’écartement de molécules constituantesde la pièce.Elle se désolidarise donc et des contraintes peuvent se concentrer au niveau de la faiblesse. Cela peut entrainer une casse et provoquer des accidents graves. C’est le cas pour certains ponts métalliques suspendus qui sont théoriquement temporaires à cause de la fatigue de l’acier.

Qu’est-ce que le soudage ?

S’il advient qu’une structure soit sujette à des fissures, il existe une solution pour remédier rapidement et efficacement à la défaillance, c’est le soudage. Il s’agit d’une technique employée par un mécano soudure. Elle consiste à rapprocher les deux parties et combler l’écartement. On peut ainsi voir les soudures comme un rajout de matière dans l’espace à combler. Le premier genre est celui électrique. Elle se base sur l’utilisation d’un arc électrique qui provoque la fonte d’une baguette en alliage. C’est cette dernière qui ira combler l’interstice. La soudure électrique pour être utilisée doit être à l’abri de l’humidité sous peine d’électrocution. Sur des corps métalliques connectés à une source, comme pour le cas d’une voiture avec une batterie, il est primordial de retirer tout contact avec du courant. Cela pourrait provoquer un accident. Une autre technique est caractérisée par l’emploi d’un chalumeau. Un gaz, comme le butane par exemple, est utilisé pour créer une flamme se trouvant à la pointe de l’outil. Un filament d’alliage est ensuite inséré dans l’écart puis est chauffé via la torche. Il est moins dangereux pour les systèmes sous tension, mais présente l’inconvénient de devoir utiliser des filaments adaptés aux dimensions de la fissure.

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