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Techniques de découpe de matériaux

Que ce soit pour la confection de menuiseries, de décors et d’éléments architectoniques, la découpe et le façonnage de pièces à partir de matériaux tels que l’acier, la tôle, l’aluminium, le bois, le PVC ou le caoutchouc, s’impose en tant que secteur phare dans le domaine de la construction et de l’aménagement. Il existe trois grands principes de découpe :

  • La découpe mécanique: Destinée pour à peu près tous les types de matériaux.
  • La découpe thermique: Principalement pour les métaux et les matériaux conducteurs.
  • La découpe hydraulique: Particulièrement efficace pour la pierre et les métaux.

La différence réside dans le fait que les découpes thermiques et hydrauliques ne nécessitent aucune sollicitation ou contact entre l’outil de découpe et le support à découper. Cependant la découpe mécanique est plus simple, plus rapide, moins coûteuse et occasionne moins de déformations, en particulier sur les métaux. Le choix reste difficile et doit prendre en considération plusieurs facteurs, notamment, la nature du matériau à découper, son épaisseur, la qualité de la découpe, le temps nécessaire et le prix. Ces trois procédés proposent un grand nombre de techniques de découpe, chacune offrant des particularités bien spécifiques, on en cite quelques-unes :

Sciage, cisaillage

Le sciage à l’aide d’une scie rectiligne, circulaire ou à ruban, convient à pratiquement tous les matériaux. Le cisaillage, en revanche, avec son système de lames métalliques fixes et mobiles (cisaille guillotine), est une technique plus adaptée à la découpe de tôles.

Poinçonnage

Le poinçonnage est une technique de découpe particulièrement utilisée dans le domaine de la métallurgie pour sa précision et sa rapidité. Elle fonctionne grâce à un poinçon qui occasionne des perforations sur de l’acier par exemple, afin d’y laisser une marque, ou d’en extraire une partie.

Oxycoupage

Appelé aussi découpe au chalumeau, l’oxycoupage est une ancienne technique qui consiste à provoquer une oxydation localisée mais continue grâce à un jet d’oxygène pur. Ce procédé convient particulièrement au découpage de l’acier au carbone ou faiblement allié. C’est une technique relativement rapide, simple et peu coûteuse, mais peut, dans certains cas, altérer les caractéristiques mécaniques du matériau et occasionner des déformations sur les pièces de petites épaisseurs.

Electro-érosion à fil

L’outil de découpe et la pièce à découper sont placés dans un liquide diélectrique et reliés à un générateur. La circulation des ions dans ce liquide crée une tension entre l’outil et la pièce, provoquant des étincelles qui permettent de faire fondre le métal. Cet étincelage, initié par un fil de tungstène ou de cuivre, permet également la pénétration progressive de l’outil, et la découpe de la pièce. Tous les matériaux conducteurs et les métaux courants peuvent être découpés par étincelage, celui-ci assurant une grande précision pour des formes complexes, et permettant aux matériaux de garder toutes leurs propriétés mécaniques.

Découpe laser

Technique qui consiste à découper de la matière en utilisant un laser puissant. Ce dernier concentre une grande quantité d’énergie sur une petite surface du support à découper, induisant une montée de température jusqu’à vaporisation de la matière. La zone affectée thermiquement est très réduite, occasionnant très peu de déformations. Un gaz additionnel peut également être utilisé pour améliorer l’efficacité. La découpe laser est généralement plus coûteuse mais assure une grande précision de découpe, une vitesse de production optimale et une économie de matériaux très appréciée.

Découpe jet d’eau

La découpe est effectuée grâce à un jet d’eau à grande pression qui sort d’une buse à très grande vitesse. C’est une technique de découpe à froid, qui ne chauffe pas les matériaux, leur permettant de garder toutes leurs propriétés. Le jet d’eau permet également de découper tous les types de matériaux, même ceux que le laser trouve difficile à découper tels que le verre et les matériaux craignant la chaleur. Offrant une qualité de découpe excellente, il peut être utilisé sur différentes épaisseurs. Cependant, c’est un procédé relativement lent.

Il existe également beaucoup d’autres procédés de découpe et de façonnage de matériaux (plasma, chimique, électroformage, emboutissage…), tous connaissant un développement rapide grâce aux avancées technologiques.

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