découpage

Le découpage est une opération de cisaillement qui coupe un contour complet et fermé dans une tôle en un seul coup. Un poinçon descend dans une matrice, forçant le matériau de la pièce à cisailler le long d'un chemin prédéterminé. La pièce entre le poinçon et la paroi de la matrice devient la découpe, tandis que le matériau environnant, appelé rebut ou squelette, tombe. Le processus produit une pièce plate avec un périmètre fini, prête pour des opérations de formage ou d'usinage ultérieures.

La géométrie de la matrice détermine tout. La cavité du poinçon et l'ouverture de la matrice doivent correspondre précisément, généralement avec une tolérance de quelques dixièmes de millimètre. Le jeu entre le poinçon et la matrice varie généralement de 5 à 15 % de l'épaisseur du matériau, selon la dureté du stock. Trop serré, le poinçon se coince; trop lâche, le bord se déchire plutôt que de cisailler proprement. La matrice repose sur le plateau d'une presse; les presses hydrauliques ou mécaniques fournissent la force de cisaillement, qui peut dépasser des centaines de tonnes pour les grandes pièces ou les matériaux de forte épaisseur.

Le découpage diffère du poinçonnage sur un point critique: le découpage enlève le contour extérieur pour créer la pièce finie, tandis que le poinçonnage crée des trous ou des ouvertures à l'intérieur d'une pièce qui reste attachée au rebut. Souvent, les deux opérations se déroulent en séquence sur le même feuillard. Les matrices progressives effectuent le découpage, le poinçonnage et le formage par étapes à mesure que le matériau avance dans la presse, rendant la production en grand volume économique.

Qualité et état des bords

Le bord coupé par découpage présente trois zones distinctes: une zone brunie où le matériau s'est comprimé élastiquement, une zone de cisaillement où une déformation plastique s'est produite et une zone fracturée où le matériau s'est déchiré. Les métaux plus tendres comme l'aluminium et l'acier recuit produisent des zones brunies plus longues et des bords plus nets. Les matériaux durs ou cassants se fracturent plus facilement, laissant des bords irréguliers ou ébréchés. La lubrification pendant le découpage réduit la chaleur de friction et améliore la qualité des bords.

Les découpes entrent dans la chaîne d'approvisionnement sous forme de pièces détachées ou imbriquées sur des bandes porteuses. Les opérations en aval telles que le pliage, l'emboutissage ou le revêtement doivent tenir compte des bavures et de la rugosité des bords si les découpes ne sont pas ébavurées. Le découpage à grande vitesse sur des presses spécialisées peut réaliser l'ébavurage simultanément, bien que cela nécessite une conception de matrice et une sélection de matériaux minutieuses. Pour les applications de précision, les découpes reçoivent souvent une finition secondaire avant l'assemblage.