Usinage des composants d'armes à feu
L'industrie des armes à feu a fait des progrès considérables depuis son plus ancien ancêtre connu, la lance à feu - un tube de bambou contenant de la poudre à canon ainsi que des boulettes ou des tessons de poterie qui pouvaient être allumés pour éjecter un jet de flammes avec les projectiles. Grâce à des siècles de progrès, les armes à feu modernes constituent aujourd'hui une industrie en pleine expansion, avec près de 40 millions d'armes à feu vendues aux États-Unis en 2020,
selon USA Today. La progression de cette industrie peut être retracée jusqu'au processus d'usinage de précision. De la finition de la surface à la durée de vie des outils en passant par le matériau utilisé, l'usinage des composants d'armes à feu repose en grande partie sur l'efficacité et la précision.
Auparavant, lors de l'usinage des armes à feu, certains processus étaient manuels ou utilisaient de nombreux outils différents ; cependant, au fur et à mesure que les innovations en matière d'outils se sont développées, le processus d'usinage a évolué. Souvent, les outils actuels sont bien supérieurs à ceux utilisés dans les méthodes de production d'armes à feu précédentes. Cela permet de combiner les opérations en un seul outil de coupe, éliminant ainsi le besoin d'outils supplémentaires dans l'atelier d'usinage. En outre, les nouvelles innovations en matière d'outillage permettent aux fabricants d'obtenir un meilleur résultat, comme une meilleure finition de surface ou une réduction du temps de cycle. Néanmoins, il est encore nécessaire de travailler à la normalisation de l'outillage dans l'industrie des armes à feu. Si les fabricants ont souvent leur propre conception du rayon, du changement d'angle, etc., la normalisation devient de plus en plus courante. Par exemple, un alésoir standard pourrait être utilisé pour tous les trous d'un pouce de diamètre dans
un récepteur supérieur AR ; cependant, il pourrait encore y avoir un retard dans l'acquisition des outils si des alésoirs spécifiques sont nécessaires en raison des besoins de différentes spécifications.
Le perçage et la finition des trous font partie du processus d'usinage de nombreux composants d'armes à feu. Les cylindres de revolver, par exemple, nécessitent parfois un processus en trois étapes : pré-perçage, pré-alésage et alésage de finition. La forme est essentielle dans ces applications car elle doit correspondre à la douille de la balle. Parmi les autres composants d'armes à feu qui nécessitent des applications de perçage et de finition de trous, citons les récepteurs supérieurs, les blocs de gaz et les porte-boulons AR, qui abritent le percuteur et la culasse.
Pour décider du type de matériau à utiliser dans les composants d'armes à feu, les fabricants doivent tenir compte de quelques caractéristiques : poids, résistance et esthétique. Prenons l'exemple de l'acier. Il est durable et polyvalent, ce qui facilite la manipulation des petites pièces nécessaires aux armes à feu, mais c'est un matériau plus lourd. Bien que cela présente certains défis, il offre également un meilleur contrôle et une précision répétable. À l'inverse, lorsqu'on utilise de l'aluminium, la résistance et la durabilité sont compromises au profit d'un poids plus faible ; il est donc préférable d'envisager un type d'alliage d'aluminium.
En fin de compte, les matériaux utilisés doivent être fiables en raison du stress auquel ils sont soumis, de l'usage intensif et des exigences strictes de l'industrie elle-même. Bien que les armes soient souvent traitées thermiquement, il est préférable d'effectuer les applications de perçage avant cela ; après avoir été traité thermiquement, le matériau est généralement trop dur pour les forets car c'est comme si les machinistes demandaient à deux matériaux semblables de s'entendre. Au contraire, le foret doit être plus dur que le matériau que vous percez, ce qui est difficile à réaliser.
Qu'il s'agisse d'alliages, de titane ou d'un autre matériau exotique de haute qualité, la durée de vie des outils est vitale dans les applications de perçage et de finition. L'un des besoins essentiels de la fabrication d'armes à feu est de disposer de processus séquentiels et répétables ; la durée de vie des outils est donc nécessaire pour maintenir des cycles de production optimaux. Bien que les problèmes de durée de vie de l'outil, tels que l'émoussage ou la rupture, puissent parfois être facilement résolus en adoptant une géométrie ou un revêtement différent, il arrive que des changements plus importants doivent être mis en œuvre. Le broutage, par exemple, peut être à l'origine d'une mauvaise durée de vie de l'outil, et les fabricants doivent alors évaluer leur fixation, le maintien de la pièce ou la maintenance de la machine en général. L'entretien de la machine ou le remplacement de l'outillage a un impact sur le temps de production. Il est donc préférable d'utiliser des machines rigides et des matériaux de haute qualité lorsque cela est possible.
La finition de surface est l'un des éléments les plus importants lors de l'usinage de composants d'armes à feu tels que les porte-boulons, les récepteurs supérieurs et inférieurs et les silencieux. Plus précisément, la finition de surface est essentielle pour les chambres d'armes à feu, car elles doivent accepter la cartouche qui arrive, ce qui détermine la précision du fusil et la charge tirée sur la cible. Lors du perçage ou de l'alésage, la finition de la surface est essentielle - plus la surface est lisse, moins il y a de friction et d'usure. Il est clair que la finition doit être lisse et cohérente, sans bavures, sinon elle devient un point de rupture. En fin de compte, la finition de la surface a un impact sur la fonctionnalité de l'arme à feu usinée et a également un impact négatif sur la durée de vie du canon.
Dans le même temps, l'usure des outils de finition et de la pièce finie elle-même doit être constante afin d'éviter toute friction ou usure excessive. Dans ce cas, les opérations CNC offrent la plus grande précision et la plus grande cohérence tout en créant un processus qui peut être facilement reproduit. Non seulement les processus manuels produisent une finition de surface irrégulière, mais ils sont également plus coûteux pour la production et le bien-être de l'opérateur - deux facteurs qui ont un impact sur la qualité du produit. Par conséquent, l'usinage CNC améliore les performances et la durée de vie des armes à feu en raison de sa capacité à supprimer les pics et les creux microscopiques dans le matériau.
L'usinage des armes à feu exige clairement précision et efficacité. Qu'il s'agisse de perçage ou d'alésage, il est nécessaire que les ateliers d'usinage et les fabricants développent un processus qui soit répétable, séquentiel et efficace pour produire les normes élevées - comme celle de la finition de surface - nécessaires à l'industrie des armes à feu.