Des critères de qualité pour la coupe de feuilles de métal

La machinerie est utile à plusieurs fonctions et types d’industries. L’une des plus importantes tâches qu’elle accomplit est de découper les feuilles de métal, un procédé essentiel  partout, des ailes d’avion aux toits des édifices, des tables médicales aux robots transformeurs.

Le travail du métal existe depuis des siècles. Les Chevaliers de la Table Ronde utilisaient des armures qui nécessitaient la coupe de feuilles de métal. Aujourd’hui, ce secteur d’industrie emploie plus de 100,000 travailleurs de la feuille de métal. Un secteur évalué à plus de 20 milliards de dollars.

La découpe signifie la séparation d’une section d’une feuille de métal selon des plans précis préétablis. Le travail est effectué à l’aide d’une déchiqueteuse, tel que l’on retrouve sur  une machine de cisaille à guillotine hydraulique, qui entraîne la feuille de métal entre deux matrices.

Par définition, une feuille de métal a moins de ¼ de pouce d’épaisseur. Une déchiqueteuse hydraulique moderne  est un équipement de machinerie complexe qui permet à des produits d’être fabriqués  à des tolérances extrêmement précises. Afin d’atteindre cette précision, le dégagement doit être ajusté de façon experte.

Assurer la constance du contrôle de la qualité du processus de coupe et du produit fini requiert une surveillance des tolérances de dégagement et un souci de détails du design.

Qualité du dégagement

Le dégagement de coupe est la distance entre le rebord du poinçon et le rebord du trou de la matrice. Une découpe du métal de qualité dépend de la précision avec laquelle le dégagement est maintenu. Plus le métal est séparé de la feuille de façon nette, plus la coupe est considérée de grande qualité.

Des problèmes surviennent s’il y a trop ou pas assez de dégagement. Dans les deux cas, les résultats sont des lignes de fracturation qu’on ne peut mesurer de façon précise et les bords n’ont pas la géométrie requise, ils ne rencontrent donc pas les standards de qualité.

Le dégagement requis dépend de l’épaisseur de la feuille de métal. L’espace exact est calculé en pourcentage selon l’épaisseur de la feuille de métal, et peut se situer entre 1% et 30% de celle-ci. Règle générale, il se situe entre 3% et 8%. 

Chaque matériau a un dégagement optimal différent. Par exemple, le laiton se travaille mieux à 6%, mais l’acier trempé nécessite 7.5% et les alliages d’aluminium se situent autour de 4%.

Selon les manufacturiers de machines à guillotine hydraulique telles que Preci-Shear, la lubrification est un élément clé dans le maintien d’un dégagement adéquat, nécessaire au bon fonctionnement de la machine.

Qualité du design

Le travail effectué avant que le métal ne touche l’appareil est un facteur essentiel dans la qualité générale du produit final. Un design approprié prend en considération la meilleure façon d’utiliser au maximum les feuilles de métal. L’utilisation de feuilles de métal de tailles standard permet d’économiser puisqu’elles éliminent la nécessité de faire des ajustements sur mesure comme un découpage supplémentaire ou une préparation spéciale de l’équipement.

Lorsqu’un designer prend le temps de consulter la personne qui travaille le métal à l’avance, il peut ainsi éviter des dépenses superflues en réduisant la quantité de  pertes par feuille. Par exemple, la dimension de brides peut être modifiée afin que les dimensions hors tout de la pièce soient plus petites qu’une feuille standard.

Le designer doit prendre en ligne de compte la direction du grain et les limites du matériel. Si ce n’est pas fait avant de commencer le travail, le produit final pourrait être défectueux. Il doit aussi se soucier des caractéristiques de procédé tel que des bavures, de la distorsion ou des marques d’ancrage. Celles-ci doivent être prises en compte dans le design afin que le produit final rencontre les standards requis.