Qu'est-ce que la découpe de métal CNC : Les bases expliquées

Le processus de découpe du métal CNC utilise des machines commandées par ordinateur pour découper et façonner le métal dans les formes souhaitées. Il existe de nombreuses applications du processus de découpe des métaux, chacune ayant ses exigences spécifiques. Nous vous expliquons les définitions et les processus, et nous vous aidons à en choisir un.

Qu'est-ce que la découpe de métal CNC ?

La découpe de métal CNC est un processus qui utilise la commande numérique par ordinateur (CNC) pour découper des matériaux supplémentaires sur du métal et créer les géométries souhaitées. Le processus utilise un programme de coupe et des codes pour diriger les mouvements de l'outil de coupe, ce qui réduit l'intervention humaine et améliore la précision.

Les processus et leur fonctionnement

On peut classer les procédés de découpe des métaux en deux groupes principaux : les procédés mécaniques et les procédés abrasifs. Les procédés mécaniques utilisent un outil ou une force de coupe pour découper le matériau partiel du métal. Dans les articles précédents, nous avons fourni une introduction plus détaillée, et dans les suivants, nous présenterons plusieurs procédés abrasifs majeurs :

Découpe laser CNC

Le laser est un procédé de fabrication thermique. Il utilise un faisceau laser focalisé pour découper des matériaux métalliques. Le faisceau laser de forte puissance fait fondre ou vaporise les matériaux métalliques, et un programme informatique guide la trajectoire du laser.

Découpe laser CNC est principalement utilisé pour couper des tôles. L'épaisseur du métal peut atteindre 25 mm. Il a de nombreuses applications dans une variété d'industries ; par exemple, les entreprises automobiles l'utilisent pour produire des panneaux de carrosserie, et les fabricants d'équipements médicaux l'utilisent pour les instruments chirurgicaux. 

Découpe au jet d'eau

La découpe au jet d'eau est un procédé à froid qui utilise de l'eau sous haute pression comme outil de coupe pour enlever une partie du matériau des pièces métalliques. Il utilise une pompe à haute pression pour générer un flux d'eau qui mélange des particules abrasives et de l'eau, qui est utilisée pour couper le métal. Il est sans contact et peut effectuer des coupes linéaires, non linéaires et internes dans une pièce.

Découpage plasma

Le découpage au plasma utilise un gaz conducteur d'électricité pour découper les métaux. Il utilise la chaleur générée par l'arc plasma à haute température pour faire fondre le métal au niveau de l'encoche de la pièce à usiner et retire le métal fondu sous l'effet de la vitesse du plasma. 

Le découpage au plasma est principalement utilisé pour couper des métaux ayant une conductivité électrique.

Electro-érosion à fil

L'usinage par électroérosion à fil (EDM) utilise des décharges électriques pour découper les métaux. Il utilise un fil fin pour générer des étincelles électriques ; ces étincelles érodent le métal et lui donnent la forme souhaitée. Lors du processus de coupe, le métal est immergé dans un fluide diélectrique.

Autres processus

Les autres procédés de découpe des métaux sont les suivants Fraisage CNCIl s'agit principalement de technologies mécaniques qui utilisent des outils de coupe tranchants pour découper le métal. Il s'agit principalement de technologies mécaniques qui utilisent des outils de coupe tranchants pour découper le métal.

Comment choisir un procédé de découpe des métaux à commande numérique

Nous avons abordé plus haut au moins quatre types de procédés d'usinage des métaux à commande numérique ; si vous n'êtes pas un novice en la matière, nous vous invitons à consulter les pages suivantes. Usinage CNC vous avez peut-être appris l'existence d'une variété d'autres procédés de découpe des métaux. Vous vous demandez peut-être comment choisir le meilleur procédé de découpe pour vos pièces métalliques. Examinons à présent deux éléments clés dont vous devez tenir compte avant de prendre votre décision.

Caractéristiques du matériau. Chaque procédé de découpe a ses limites. La découpe au laser est surtout utile pour les plaques de métal d'une épaisseur maximale de 30 mm, et elle est moins efficace sur les métaux hautement réfléchissants tels que le cuivre et l'aluminium. De même, la découpe au plasma et l'électroérosion à fil conviennent surtout aux métaux qui possèdent une conductivité électrique. La découpe au jet d'eau permet de découper une grande variété de métaux, mais la qualité de la surface obtenue est plus grossière que celle des autres méthodes.

Exigences de précision. La découpe au laser peut atteindre une tolérance de ±0,01 mm, mais la précision de la découpe au laser diminue lors de la découpe de métaux lourds (épaisseur supérieure à 25 mm). La découpe au plasma a une tolérance de ±0,2 mm, elle est moins précise que les autres méthodes et n'est pas recommandée pour les produits qui nécessitent des caractéristiques de haute précision. La précision de l'électroérosion à fil peut être réglée à une tolérance de ±0,05 mm, voire plus précise, mais sa vitesse de coupe est réduite. La plage de tolérance de la découpe au jet d'eau est généralement comprise entre ±0,1 mm et ±0,2 mm, mais la qualité de l'arête de coupe est comparativement moins bonne.

Les autres facteurs à prendre en compte sont le budget, les exigences en matière d'outils, le délai de livraison, etc. 

Nouvelles tendances dans la découpe des métaux par CNC

L'industrie 4.0 et l'Internet industriel des objets (IIoT) révolutionnent le secteur de la fabrication par la mise en œuvre de machines interconnectées et la minimisation de l'intervention humaine. Les machines à commande numérique émergent à l'avant-garde de la fabrication, car les avancées technologiques telles que l'intelligence artificielle et l'apprentissage automatique donnent aux machines les moyens de communiquer efficacement et de comprendre les processus. Des initiatives de maintenance anticipée sont mises en place grâce à l'utilisation de capteurs et à la collecte de données en temps réel, ce qui permet de renforcer les mesures de sécurité, de réduire les dépenses et d'accroître la satisfaction des clients. L'Internet industriel des objets (IIoT) facilite le partage transparent des données entre les fabricants d'équipements d'origine (OEM).

Les fabricants accordent de plus en plus d'importance au développement durable en mettant en œuvre des mesures visant à réduire les émissions, à minimiser l'utilisation de l'énergie et à limiter la production de déchets. Les ateliers d'usinage sont de plus en plus automatisés, accordent une grande importance à la valeur des matières premières et s'engagent dans des partenariats avec les fabricants d'équipements d'origine (OEM) pour promouvoir la réutilisation et le recyclage des ressources.

L'usinage CNC à 5 et 6 axes est une technique de plus en plus répandue, qui permet un usinage plus précis, moins d'erreurs et des vitesses de coupe plus élevées. On prévoit une augmentation de l'incorporation d'un axe supplémentaire dans certains équipements CNC, ce qui améliorera leur polyvalence et leur efficacité.