Décolletage : pièces de révolution en grande série

Définition : ce que recouvre le mot

Le décolletage est l'usinage en série de pièces de révolution, directement dans une barre. La barre avance dans le tour, les outils réalisent successivement toutes les formes, perçages, filetages, puis un outil de tronçonnage sépare la pièce. La barre avance à nouveau, et le cycle recommence. Un ravitailleur charge automatiquement les barres suivantes : la machine peut tourner des heures sans intervention.

Les pièces décolletées sont partout, souvent invisibles : vis et axes spéciaux, connecteurs électriques, inserts, pièces de stylos, composants de robinetterie, gicleurs, pièces de freins et d'injection automobile, composants de montres, vis d'implants dentaires, raccords pneumatiques.

Les machines du décolleteur

Les tours à cames. Historiques, mécaniques, très rapides une fois réglés. On en trouve encore pour des pièces simples en très grande série.

Les tours à poupée mobile, dits de type suisse. La barre avance à travers un canon de guidage, et l'outil travaille toujours au plus près de ce guidage. On obtient des pièces longues et fines, très précises. C'est l'outil roi du décolletage de précision : médical, horlogerie, connectique.

Les tours à poupée fixe automatiques. Pour des pièces plus courtes et plus massives.

Les tours multibroches. Plusieurs broches travaillent simultanément sur plusieurs barres. Chaque position réalise une partie des opérations, une pièce sort à chaque indexation. Pour les très grandes séries, c'est imbattable sur le coût.

Les machines CN modernes ajoutent des outils motorisés, une contre-broche et des axes supplémentaires : la pièce peut sortir entièrement finie, avec ses perçages transversaux et ses fraisages.

Le décolletage de précision

Une partie du métier travaille dans des tolérances de quelques microns, sur des pièces parfois plus petites qu'un grain de riz. Vis d'implants dentaires, axes de micro-moteurs, composants d'horlogerie, contacts de connecteurs, gicleurs, aiguilles et pièces d'instruments chirurgicaux : c'est le domaine des tours à poupée mobile les plus récents.

Ces pièces exigent une organisation à part : atelier tempéré, contrôle optique ou par vision, mesure statistique en cours de production, nettoyage et conditionnement maîtrisés. Les capabilités machine et procédé, souvent exprimées par les indicateurs Cmk et Cpk, sont demandées par les clients de l'automobile et du médical.

Si votre pièce entre dans cette catégorie, cherchez un décolleteur qui en a déjà produit de comparables, et demandez-lui comment il mesure les cotes les plus fines.

Les matières du décolletage

• Aciers de décolletage, avec soufre ajouté et parfois plomb, qui produisent des copeaux courts.
• Laitons à usinage rapide, très courants en robinetterie et connectique.
• Inox 303 pour la facilité, 304L et 316L pour la tenue à la corrosion.
• Aluminium 2011 et 6262, alliages d'usinage rapide.
• Titane et alliages de cobalt-chrome pour le médical.
• Plastiques techniques : POM, PEEK.

Les teneurs en plomb de certains laitons et aciers sont encadrées par des réglementations comme RoHS et REACH, avec des exemptions spécifiques. Si votre pièce est concernée, précisez-le à la consultation.

Décolletage ou tournage CNC ?

La frontière n'est pas toujours nette. En pratique :

• Petite pièce, grande série, usinée dans la barre : décolletage.
• Pièce de diamètre moyen à grand, petite ou moyenne série : tournage CNC.
• Pièce longue et fine, très précise : décolletage sur tour à poupée mobile, même en série moyenne.

Ce qui fait le prix d'une pièce décolletée

Le prix d'une pièce décolletée peut descendre très bas en grande série. Il dépend de :

1. le temps de cycle, souvent quelques secondes à quelques minutes ;
2. le réglage de la machine, amorti sur le lot ;
3. la matière, consommée en barre, avec la longueur de tronçonnage et la chute de fin de barre ;
4. les opérations de reprise : ébavurage, lavage, tri ;
5. les traitements : traitement thermique, zingage, nickelage, passivation ;
6. le contrôle, parfois automatisé à 100 % pour l'automobile.

Une petite modification de conception peut réduire fortement le temps de cycle : un rayon plutôt qu'un angle vif, une gorge normalisée, un filetage roulé plutôt que taillé. Un décolleteur expérimenté vous le proposera.

Constituer le dossier

• plan 2D coté avec tolérances, filetages et rugosités ;
• matière et, si nécessaire, conformité réglementaire (RoHS, REACH, contact alimentaire) ;
• quantité annuelle et taille des lots, déterminantes pour le choix de la machine ;
• traitements de surface ou thermiques ;
• conditionnement : vrac, sachets, plateaux ;
• exigences qualité : capabilité, PPAP pour l'automobile, contrôle à 100 %.

Avec ces informations, consultez des entreprises de décolletage : votre demande est transmise aux ateliers adaptés à vos volumes.

Choisir son décolleteur

Le parc machine doit correspondre à vos diamètres et à vos volumes : poupée mobile pour la précision, multibroches pour les très grandes séries. Le système qualité doit correspondre à votre filière : IATF 16949 pour l'automobile, ISO 13485 pour le médical. Les entreprises se trouvent dans l'annuaire de l'usinage, en Haute-Savoie comme dans le reste du pays.