Fabrication et options d’application des produits semi-finis en génie mécanique

Les produits semi-finis ou sous-ensembles, sont très importants dans l’industrie. Il s’agit de l’étape intermédiaire entre les matières premières et le produit fini. Par conséquent, ils sont importants pour de nombreuses entreprises dans la fabrication de leurs produits. Sans produits semi-finis, les entreprises devraient traiter elles-mêmes les matières premières de leurs produits. Cet article explique comment les produits semi-finis sont fabriqués et où ils sont utilisés.

Que sont les produits semi-finis ?

Les produits semi-finis, également appelés sous-ensembles, sont des matières premières traitées ou des produits intermédiaires entre la matière première et le produit final. Les matières premières sont des matières qui proviennent directement de la nature et qui ne font l’objet d’aucun traitement. Dès que la matière première est traitée, elle est caractérisée comme un produit semi-fini. Les produits semi-finis ne sont généralement composés que d’un seul matériau qui est fabriqué sous forme grossière. Dès que d’autres étapes de production sont effectuées, par exemple pour créer une forme individuelle, on parle d’ébauches. Les produits semi-finis peuvent être fabriqués en métal (acier, cuivre, aluminium), en plastique ou dans d’autres matériaux.

Processus de fabrication et traitement des produits semi-finis

Les produits semi-finis sont produits, par exemple, par les procédés de fabrication suivants :

formes primaires

Le processus de fabrication de formage primaire est la première étape de la production de produits semi-finis. La norme DIN 8580 définit les formes primaires comme le premier groupe principal de processus de fabrication, puis les divise en huit sous-groupes supplémentaires. Pendant le processus de formage primaire, un matériau sans forme (brut) a été transformé en un corps possédant une forme. Le formage primaire est utilisé dans la technologie de production pour produire la forme initiale d’un matériau et, par exemple, pour assurer la cohésion du matériau. Outre le pressage, le moulage par injection et l’extrusion, il existe de nombreux autres processus de moulage primaires.

Pendant le pressage, un matériau modelable (p. ex. poudre métallique, granulat plastique) est façonné par application sous pression. Dans la plupart des cas, le composant créé est ensuite soumis à un traitement thermique pour le solidifier ou le durcir davantage.

L’extrusion peut servir à créer des composants possédant des profils continus, tels que des tuyaux ou des tiges. Un matériau principalement en plastique est pressé à travers une buse de formage appliquant une pression et une température, obtenant ainsi l’apparence souhaitée.

Le moulage par injection est particulièrement adapté aux plastiques. Les granulés disponibles en matière première doivent être plastifiés pendant le processus, c’est-à-dire qu’ils sont amenés à un état fluide par chauffage. Ces produits dits « fondus » sont ensuite injectés dans l’outil de moulage par injection, où ils refroidissent et sont ensuite démoulés. La cavité à l’intérieur de l’outil de moulage par injection détermine également la forme finale de la pièce à usiner.

Poursuite du traitement : usinage des produits semi-finis

Les produits semi-finis sont souvent traités par usinage ou formage. Selon la norme DIN 8580, le formage est un groupe principal distinct de processus de fabrication. L’usinage fait partie du groupe principal de coupe. L’usinage est l’un des processus de fabrication les plus importants du secteur industriel. L’exemple suivant pour la production d’un tube en aluminium précis décrit les différentes étapes de production. Lors d’une première étape, on sélectionne le produit semi-fini fini. Les tuyaux en aluminium sont des produits semi-finis classiques. Ils sont facilement disponibles dans le commerce. Ils peuvent avoir des dimensions standardisées ou déjà des dimensions adaptées à leur application réelle. Cela est particulièrement pertinent s’il est impératif de se conformer aux normes. Dans le cas de dimensions normalisées, lors de l’étape suivante, le tuyau en aluminium est coupé à la longueur souhaitée pour le produit final.

Ensuite, il est usiné : des trous de forage peuvent être percés pour l’assemblage ou les connexions. En outre, les extrémités du tuyau peuvent être aplaties par fraisage pour fournir une meilleure étanchéité ou fixation. Selon l’application, il peut également être judicieux de couper un filetage dans le tuyau avec un outil de coupe de filetage. Après l’usinage, un traitement de surface peut suivre pour protéger le tuyau de la corrosion et d’autres influences externes. À la fin, le contrôle qualité et l’assemblage avec des composants supplémentaires suivent.

Applications potentielles des produits semi-finis

Les produits semi-finis sont utilisés en génie mécanique, par exemple comme composants de précision. Des composants fabriqués avec précision peuvent être produits à l’aide d’ébauches telles que des tuyaux, des tôles ou des tiges et ils peuvent être utilisés dans des machines et des systèmes mécaniques. Les produits semi-finis conviennent également comme composants structurels tels que les cadres ou les boîtiers.

Dans l’exemple suivant, un chariot de transport de pièce à usiner a été assemblé à partir d’une série de sections en aluminium :

Les sections en aluminium peuvent être usinées. En outre, les sections et accessoires en aluminium peuvent être configurés chez MISUMI, puis commandés de manière appropriée. Cette option réduit le nombre d’étapes de développement.

Dans la première étape, il est important de vérifier que les sections en aluminium peuvent résister à la masse des objets de transport. Vous trouverez plus de détails sur l’évaluation des principaux composants de cet exemple sous ce lien.

Dans l’index Web MISUMI, vous trouverez des informations supplémentaires sur le calcul de la déflexion et de la capacité de charge des sections en aluminium proposées par MISUMI.

Vous trouverez d’autres exemples de conception intéressants dans notre bibliothèque inCAD Library.

Produits semi-finis chez MISUMI

MISUMI propose une variété de produits semi-finis fabriqués à partir de divers matériaux :

• plaques métalliques, également adaptables à diverses applications
• barres rondes, tiges et tubes
• angles et aciers de forme
• produits semi-finis en plastique (plaques, panneaux, couvercles)

Les plaques métalliques sont un produit semi-fini essentiel en génie mécanique. Elles peuvent servir de base pour les structures porteuses ou les tables de montage ou elles peuvent être transformées en boîtiers et composants de machine.

MISUMI possède des plaques métalliques composées de divers matériaux, par exemple l’aluminium, l’acier et le cuivre. Vous trouverez une solution pour chaque application grâce à une grande variété de conceptions (plaques, blocs, en forme de L, blocs concaves, blocs ronds, barres plates).

En plus des plaques métalliques non usinées, il existe généralement des plaques métalliques usinées et des pièces en tôle métallique. Ici, des travaux préliminaires importants, tels qu’un premier traitement de surface, sont déjà effectués. Ceci est proposé pour les plaques de base de montage, les plaques de montage et les supports. Les barres rondes peuvent servir de base pour les essieux, les arbres et les boulons. Outre de nombreux autres domaines d’application, des tuyaux sont installés dans diverses industries pour le transport de liquides et de gaz. MISUMI propose des tubes, des tiges et des barres rondes qui peuvent être librement configurés en termes de longueur et de diamètre, garantissant un haut degré de précision. Des versions en métal et en plastique sont disponibles.

Outre les plaques métalliques, il existe également des plaques en plastique ainsi que des disques et des couvercles en plastique. Outre le métal, les sous-ensembles en plastique sont l’un des matériaux les plus importants. Ils peuvent servir de matériau isolant pour protéger les composants électriques ou de couvercles pour la protection des influences environnementales et des dommages. Les sous-ensembles en plastique sont disponibles dans une conception transparente et non transparente avec des options supplémentaires telles que des trous de forage. Les éléments suivants sont également disponibles : plaques en céramique ou connexions d’inspection visuelle.

Les autres produits semi-finis proposés par MISUMI sont les angles et les sections d’acier librement configurables, en particulier les angles en forme de L, les aciers à profilé en U ou les profilés de torons en caisses en acier et en métal. Les angles sont adaptés, par exemple, au renforcement et au raccordement d’éléments structurels ou au transport de charges lourdes (acier de forme). Les produits semi-finis en acier à profilé en U en aluminium sont disponibles dans des longueurs de 30 à 1 000 mm et de nombreuses largeurs et résistances. Ils peuvent être fournis avec des trous de montage. Les caisses métalliques sont disponibles en tailles librement configurables, y compris les plaques de montage correspondantes en acier inoxydable.