[Vidéo] Entretien du matériel Les techniques de découpe du métal

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Une pièce de batteuse cassée ou pliée ? Des solutions simples, et souvent moins onéreuses que la pièce détachée, existent. Dans l’atelier de l’entreprise Lemoult à Saint-Denis-les Ponts (Eure-et-Loir), quatre salariés en métallurgie découpent numériquement des tôles de métal. Ils reproduisent avec une grande précision la pièce endommagée. Détails.

Au cœur du Pays dunois, l’entreprise Lemoult travaille le métal. Laurent, l’un des patrons, est passionné par les machines de découpe de métal. Au fil des avancées technologiques, il a investi dans des outils de plus en plus performants : un oxycoupeur, un laser et un jet d’eau. Grâce à eux, il travaille aussi bien pour l'industrie que pour le particulier. Ses machines peuvent réaliser des séries de pièces comme un exemplaire unique d'une pièce imaginée par quiconque.

Pilotées numériquement, les machines sont d’une grande précision (± 0,1 mm pour le laser).

Hervé Pochard est le spécialiste de la découpe laser. Après avoir dessiné la pièce à l’aide d’un logiciel informatique, il convertit le fichier pour le rendre lisible par la machine et le transfère dans le laser. Ensuite, c’est facile. Hervé entre les paramètres de découpe : le type de matière, le point d’origine, l’épaisseur, et les dimensions de la tôle. À présent, l’automate prend le relai : il gère le trajet de la découpe et la vitesse.

Dans la vidéo, le laser coupe une tôle d’acier de 6 mm afin de fabriquer une enseigne pour la poissonnerie voisine. Démonstration en images.

La découpe au laser CO2 :

Un faisceau laser focalisé par une lentille procure des densités d’énergie aboutissant à la fusion quasi instantanée du matériau. L’éjection par un gaz d’assistance, combinée à un déplacement, donne une ligne de coupe. Le milieu actif est un mélange gazeux (dioxyde de carbone (CO2), diazote (N2) et hélium(He)) relativement cher. De plus, la chambre de décharge nécessite un entretien régulier très coûteux. Le laser permet de découper de nombreuses matières : les aciers non ou faiblement alliés de 1 à 25 mm, l’inox jusqu’à 20 mm, l’aluminium jusqu’à 12 mm, le nickel, le titane et ses alliages, le papier, le carton, le bois, les matériaux composites, les plastiques, la céramique, le plexiglas, le tissus, le cuir…

La découpe au jet d’eau :

Cette méthode découpe à froid par arrachement de matière. De l’eau sort d’une buse à très haute pression (jusqu’à 6 150 bars) et vitesse (4 fois celle du son soit 1 200 m/s). L’eau sous pression passe par un trou (diamètre d’un cheveu), qui accroît sa vitesse. Pour les matériaux résistants, des grains abrasifs, tels que du grenat ou de la silice, sont ajoutés au jet. Ce procédé offre un bon état de surface et est adapté aux formes complexes. Sans bavure, il n’exige peu voire pas de reprise. La technique est idéale quand le matériau ne doit pas être affecté thermiquement (ex: composites). Pour les grandes épaisseurs, la vitesse de découpe est faible (20 mm/min pour un acier de 30 mm d’épaisseur). Tous les matériaux (sauf le verre trempé qui explose) se coupent au jet d’eau et leur épaisseur peut atteindre 600 mm pour les plus tendres. Pour les autres, la coupe est propre jusqu’à 150 mm d’épaisseur.

L’oxycoupage :

La découpe est réalisée par oxydation localisée. Ce procédé utilise une flamme de chauffe pour l’amorçage et l’entretien de la coupe. L’acétylène est le gaz le plus couramment utilisé et un jet d’oxygène pur (99,5 %) sert à la découpe centrale. Les pièces oxycoupées ne sont pas soudables directement. Il faut un usinage préalable de la croûte oxydée. En général, il est difficile de découper de faibles épaisseurs car la technique a tendance à chauffer fortement la pièce, ce qui provoque des déformations importantes. Ainsi, elle n’est pas adaptée à la découpe de formes complexes, pour laquelle la précision est inférieure aux deux autres méthodes.

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