Comment choisir, couper et plier la tôle
La tôle est disponible dans une variété d’épaisseurs et de résistances. Selon le motif et le type de tôle, vous pouvez utiliser plusieurs types d’équipements différents pour effectuer une coupe. Vous pouvez utiliser une scie électrique pour des lignes simples, ou vous pouvez essayer des cisailles, des dremels ou des grignoteuses en métal pour des conceptions complexes avec des lignes courbes. Une fois que vous avez choisi les bons outils, vous n’êtes qu’à un après-midi de travail acharné de créer des coupes nettes dans la tôle !
Les processus de coupe sont ceux dans lesquels une pièce de tôle est séparée en appliquant une force suffisamment grande pour provoquer la rupture du matériau. La découpe en cours de formation peut suivre un chemin ouvert pour séparer une partie de matériau ou un chemin fermé pour découper et retirer ce matériau. Les possibilités géométriques d’un processus de découpe dépendent de la technologie utilisée, mais la plupart sont capables de découper n’importe quelle forme 2D. Certains des processus de découpe de tôle les plus courants utilisent des forces de cisaillement pour séparer le matériau. Une description de ces processus se trouve dans la section précédente. Dans cette section, les processus de coupe qui utilisent d’autres forces, telles que l’énergie thermique ou l’abrasion, seront abordés. Certaines méthodes courantes de découpe de tole en acier qui utilisent de telles forces sont les suivantes :
- Découpe par faisceau laser
- Découpe plasma
- Découpe au jet d’eau
- La découpe au laser utilise un laser à haute puissance pour découper la tôle. Une série de miroirs et de lentilles dirigent et focalisent un faisceau de lumière à haute énergie sur la surface de la feuille où elle doit être découpée. Lorsque le faisceau frappe la surface, l’énergie du faisceau fond et vaporise le métal en dessous. Tout métal fondu ou vapeur restant est expulsé de la coupe par un courant de gaz. La position du faisceau laser par rapport à la tôle est contrôlée avec précision pour permettre au laser de suivre la trajectoire de découpe souhaitée.
Ce processus est effectué sur des machines de découpe laser composées d’une alimentation électrique, d’un système laser, de miroirs, d’une lentille de focalisation, d’une buse, d’un gaz sous pression et d’une table porte-pièces. Le laser le plus couramment utilisé pour la découpe de tôle est un laser à base de CO2 d’une puissance d’environ 1 000 à 2 000 watts. Cependant, les lasers Nd et Nd-YAG sont parfois utilisés pour des applications à très haute puissance. Le faisceau laser est dirigé par une série de miroirs et à travers la « tête de coupe » qui contient une lentille et une buse pour focaliser le faisceau sur l’emplacement de coupe. Le diamètre du faisceau à la surface de coupe est généralement d’environ 0,008 pouces. Dans certaines machines, la tête de coupe est capable de se déplacer dans le plan XY au-dessus de la pièce qui est serrée sur une table fixe en dessous. Dans d’autres machines de découpe laser, la tête de coupe reste fixe, tandis que la table se déplace en dessous. Les deux systèmes permettent au faisceau laser de découper n’importe quelle forme 2D dans la pièce. Comme mentionné ci-dessus, du gaz sous pression est également utilisé dans le processus pour souffler le métal en fusion et la vapeur lors de la formation de la coupe. Ce gaz d’assistance, généralement de l’oxygène ou de l’azote, alimente la tête de coupe et est soufflé par la même buse que le faisceau laser.
- La découpe au plasma utilise un flux focalisé de gaz ionisé, ou plasma, pour découper la tôle. Le plasma s’écoule à des températures extrêmement élevées et à une vitesse élevée et est dirigé vers l’emplacement de coupe par une buse. Lorsque le plasma entre en contact avec la surface en dessous, le métal fond dans un état fondu. Le métal en fusion est ensuite expulsé de la coupe par le flux de gaz ionisé de la buse. La position du flux de plasma par rapport à la feuille est contrôlée avec précision pour suivre le chemin de coupe souhaité.
La découpe au plasma est réalisée avec une torche à plasma qui peut être tenue à la main ou, plus communément, contrôlée par ordinateur. Les machines de découpe plasma CNC (commande numérique par ordinateur) permettent de réaliser des coupes complexes et de précision. Dans les deux types de torche à plasma, le flux de plasma est créé en soufflant d’abord un gaz inerte à grande vitesse à travers une buse dirigée vers la surface de coupe. Un arc électrique, formé à travers le flux de gaz, ionise le gaz en plasma. La buse concentre alors le flux de plasma sur l’emplacement de la coupe. Comme pour la découpe au laser, ce processus ne nécessite aucun outillage physique, ce qui réduit les coûts initiaux et permet une production rentable à faible volume.
- La découpe au jet d’eau utilise un jet d’eau à grande vitesse pour couper la tôle. L’eau contient généralement des particules abrasives pour user le matériau et se déplace dans un jet étroit à grande vitesse, environ 2000 pieds/sec. En conséquence, le jet d’eau applique une pression très élevée (environ 60 000 psi) sur le matériau à l’emplacement de coupe et érode rapidement le matériau. La position du jet d’eau est généralement contrôlée par ordinateur pour suivre le chemin de coupe souhaité.
La découpe au jet d’eau peut être utilisée pour découper presque toutes les formes 2D en tôle. La largeur des coupes est généralement comprise entre 0,002 et 0,06 pouce et les bords sont de bonne qualité. Comme aucune bavure ne se forme, une finition secondaire n’est généralement pas nécessaire. De plus, en n’utilisant pas de chaleur pour faire fondre le matériau, comme la découpe au laser et au plasma, la distorsion thermique n’est pas un problème.
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