CAO, FAO, 3D : les technologies au service des métaux

Automobile, médical, aéronautique, agroalimentaire… Tous les secteurs de l’industrie ont besoin de pièces métalliques. Aujourd’hui, ces pièces ne sont plus fabriquées à la main, mais par des machines. Voici les principales technologies utilisées pour l’usinage des métaux.

CAO : la conception assistée par ordinateur

Grâce à la conception assistée par ordinateur, on peut concevoir des pièces métalliques à partir de logiciels. La CAO permet non seulement de créer une image en 3D d’une pièce, mais aussi de simuler les contraintes sur celle-ci pour vérifier son comportement. Le logiciel de CAO est notamment capable de modéliser le pliage ou le perçage de la pièce. De nos jours, les logiciels de CAO utilisent la conception paramétrique. Cette technologie permet de modifier une pièce en appliquant des fonctions : extrusion, révolution, dépouille, lissage entre surfaces, etc. Au fur et à mesure que l’on effectue ces opérations, un historique est créé. Pour la conception de pièces métalliques, on utilise un logiciel de conception mécanique assistée par ordinateur. Il existe plusieurs formats de fichiers de modélisation 3D selon le logiciel de CAO utilisé : DWG, IGES, DXF…

FAO : la fabrication assistée par ordinateur

Lorsque la modélisation d’une pièce de métal est terminée, on peut passer à sa fabrication. Le fichier de modélisation 3D est importé dans le logiciel de FAO pour l’élaboration des parcours-outils. Cette étape consiste à programmer les opérations (découpage, fraisage, soudage, etc.) qui seront effectuées par la machine-outil à commande numérique (MOCN) ou la machine CNC (commande numérique par calculateur). Le logiciel permet de simuler l’usinage de la pièce pour mieux visualiser le travail de la machine. Il faut ensuite créer un programme ISO avec un post-processeur, qui servira à piloter la machine. Le programme ISO est enfin transmis à la machine-outil via un logiciel de DNC (direct numerical control) afin d’être exécuté.

Les machines-outils à commande numérique

Pour la production de pièces mécaniques, les machines-outils à commande numérique ont remplacé les machines-outils traditionnelles. Le repoussage au tour, l’emboutissage, le soudage, le pliage, le fraisage, le tournage, la rectification ou encore le perçage peuvent désormais être effectués par une machine. Il existe des machines qui “apprennent” les mouvements d’un opérateur effectués grâce à un joystick et les reproduisent en série sur des pièces. C’est la commande numérique par apprentissage. Ce principe est particulièrement utilisé pour le repoussage au tour, qui nécessite des pressions variables et des mouvements complexes pour déformer la pièce métallique. Il ne faut pas confondre les machines-outils à commande numérique avec les robots. Ceux-ci utilisent un langage différent et ne peuvent pas travailler le métal de manière précise.