A l’origine, la découpe était réalisée manuellement ou à l’aide de roulette ou d’emporte-pièce. C’est ce qu’on appelle des outils de découpe traditionnels. Mais, depuis une vingtaine d’années, de nouveaux procédés ont fait leur apparition permettant d’aller au-delà des limites de la découpe classique. Ce sont des procédés de découpe industrielle. Nous allons vous les présenter en détail.
1 – Les outils de découpe traditionnelle
La découpe manuelle (cutter ou ciseaux)
Ce type de découpe est un procédé qui permet de découper à la main la matière. C’est une découpe pratique généralement utilisée en cas de dépannage, qui reste grossière dans sa finition. Elle est réalisée à l’unité.
La découpe à la roulette
La découpe à la roulette permet de réaliser des découpes en forme de cercle uniquement, et pour des petites séries. C’est un procédé plutôt long à mettre en œuvre car il faut faire une première découpe préalable de la matière pour se rapprocher des dimensions attendues, puis faire un perçage de l’axe central. Il permet une découpe propre et plus précise, avec une tolérance relativement importante (± 1 mm).
La découpe à l’emporte-pièce
L’emporte-pièce est un procédé très utilisé jusqu’à ces dernières années. Il nécessite d’avoir une presse, qui en fonction des dimensions de l’emporte-pièce, sera plus ou moins puissante. Pour les plus petites tailles, on utilise des presses de type bras tournant et pour les plus grandes, des presses à pont mobile. Ce type d’outil permet de fabriquer des pièces en plus grande série. Pour gagner du temps et selon la qualité de la matière, il est possible de découper plusieurs épaisseurs de matière en même temps. L’emporte-pièce est adapté à la qualité de la matière que vous aurez à découper. C’est pourquoi, il vous faut trouver des fournisseurs spécialistes suffisamment compétents pour déterminer le type d’emporte-pièce, le métal employé et maitrisant ce procédé de fabrication délicat. L’emporte-pièce reste un outil fragile et qui s’use assez rapidement.
Ces trois façons de découper présentent chacun leurs intérêts, mais restent néanmoins des outils manuels plus ou moins lourds qui peuvent générer des traumatismes musculosquelettiques pour les opérateurs. L’évolution des procédés numériques va supprimer petit à petit ces risques.
2- Les procédés de découpe numérique
Dans tous les procédés que l’on va décrire ensuite, nous partons d’un plan numérisé qui va être intégré dans le langage de la machine de découpe.
La découpe laser
La découpe laser est un procédé consistant à découper de la matière grâce à de l’énergie générée par un faisceau laser jusqu’à fusion ou vaporisation. Cette découpe convient à des métaux durs (acier, inox, cuivre, aluminium). La découpe est précise et fiable (0,3 à 0,5 mm) et la largeur d’entaille très fine, ce qui est idéal pour des pièces aux contours très étroits. Cependant, l’outil de découpe laser a également quelques inconvénients : il n’est pas très rapide puisqu’il est limité par la vitesse de la réaction chimique, il doit être réglé à chaque fois en fonction de la matière à découper, et il ne peut pas découper des matières avec des épaisseurs supérieures à 40 mm. De plus, il est impossible de découper des trous dont le diamètre est inférieur à l’épaisseur.
La découpe plasma ou oxycoupage
Ces deux procédés consistent à découper de la matière par oxydation localisée et continue, à l’aide d’un jet d’oxygène pur. Ils sont utilisés principalement dans la métallerie. Dans le procédé d’oxycoupage, le jet d’oxygène est propulsé sur un métal amené à son point de fusion. La découpe est effectuée par l’oxydation de la matière et non par la force du jet. Quant à la découpe plasma, c’est une opération de coupage par fusion localisée. Cette fois-ci, c’est la température et la concentration du jet qui vont permettre de découper la matière. La température peut d’ailleurs atteindre jusqu’à 18 000°C.
Ces deux procédés permettent de découper des pièces très épaisses (de 1 à plus de 400 mm), leur vitesse de coupe est élevée et la découpe ne fait pas de bavures. Cependant, la précision de coupe reste moyenne en fonction de l’épaisseur de la pièce. Ce sont les méthodes de découpe les plus économiques pour les plaques épaisses quand des tolérances étroites ne sont pas exigées.
La découpe jet d’eau
Comme son nom l’indique, la découpe jet d’eau consiste à découper de la matière grâce à un jet d’eau très puissant (de 4 à 6 000 bars). Cet outil a l’avantage de découper n’importe quelle matière (métaux, plastiques, polymères, bois,…) sur une grande plage d’épaisseurs : jusqu’à 200 mm pour des matériaux « durs » et 600 mm pour des matériaux « tendres ». Comme c’est une découpe à froid, les pièces découpées ne sont pas affectées thermiquement, ne sont donc pas déformées et n’ont pas de trace de brûlures. La découpe est très précise (± 0,2 mm). Suivant la résistance de la matière à découper, on peut utiliser du sable ou des billes pour améliorer la découpe grâce à leurs caractéristiques abrasives. Cependant, ce procédé, malgré ses qualités, reste assez lent et nécessite beaucoup d’entretien.
La découpe numérique ou cutting
Dotée d’une minuscule lame (appelée aussi cutter), la découpe numérique permet de découper des pièces avec une finesse et une précision parfaite (très faibles tolérances) pour des matériaux de 20 mm d’épaisseur maximum. Ce procédé est relativement rapide et permet de faire des pièces en grande série. La découpe numérique est la plus polyvalente des machines pour découper un large panel de matériaux souples (caoutchouc élastomère, plastique, cuir, fibre, feutre, tissu…).
Tous ces procédés de découpe numérique ne sont peut-être pas les plus rapides, mais permettent de s’adapter à la nature des matières et aux contraintes dimensionnelles, d’optimiser les pertes de matières, et de travailler des matières plus ou moins difficiles à découper avec les outils traditionnels. Cependant, même s’ils génèrent beaucoup moins de troubles musculosquelettiques, nécessitent des formations techniques et de l’expérience de la part des opérateurs.
Résumé
Comme vous pouvez le constater, chaque procédé de découpe présente ses avantages et ses inconvénients. Tous ces outils s’avèrent particulièrement complémentaires en fonction de la matière que vous aurez à découper.
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J’espère que cet article vous a plu. N’hésitez pas à nous laisser vos remarques, questions ou suggestions en commentaire.
