La coupe en biseau est l'un des éléments les plus fondamentaux du secteur manufacturier. Il est utilisé pour préparer les pièces pour les joints et les soudures et pour nettoyer les aspérités des pièces fraîchement usinées. Cependant, avec l'avènement de la découpe au laser, ce n'était qu'une question de temps pour que les opérations de découpe en biseau soient intégrées aux systèmes laser à fibre.
Dans cet article, nous décomposons le rôle de la coupe en biseau dans les machines de découpe laser.
Qu'est-ce qu'une coupe en biseau ?
A coupe en biseau est utilisé pour créer des formes géométriques au bord de la pièce en la coupant en biais. Dans une situation normale coupe au laser, les bords de la pièce sont perpendiculaires à la face. Cependant, avec le biseautage, le bord devient non perpendiculaire et prend une pente douce. La plupart des machines de découpe laser ont un angle d'inclinaison standard de ± degrés 45.
Les arêtes vives d’une pièce métallique fraîchement découpée peuvent être dangereuses à manipuler. Ainsi, une coupe en biseau est utilisée pour lisser les bords et améliorer la sécurité des travailleurs. Les bords biseautés améliorent également la résistance à l’usure, facilitent des soudures plus lisses et offrent de meilleurs objectifs esthétiques.
5 types de coupes en biseau
La commande de réglage de l'angle de la découpeuse laser permet aux opérateurs de mettre en œuvre différents types de coupes en biseau. Les coupes en biseau peuvent être distinguées en fonction de l'angle de la lame sur les machines (angle laser).
La dénomination des coupes en biseau provient de la forme de deux coupes adjacentes.
1. Coupe en V (biseau supérieur)
La coupe en V est le type de biseautage le plus courant dans la métallurgie. Ici, le laser coupe la pièce à un angle défini, créant une pente descendante. Lorsque vous placez deux bords biseautés supérieurs l'un à côté de l'autre, cela crée une forme en V.
2. Une coupe (biseau inférieur)
La coupe en A est une coupe en V inversé. La pièce est retournée pour obtenir un biseau inférieur avant de la fixer à la découpeuse laser. En coupe A, le bord supérieur de la pièce dépasse.
3. Coupe en X (biseau supérieur et inférieur)
Effectuer un biseau supérieur et inférieur sur le même bord vous donnera une forme de coin, également connue sous le nom de coupe en X. Avec une coupe en X, les deux coupes biseautées se rejoignent au centre de la plaque métallique.
4. Coupe en Y (chanfrein)
La coupe en Y est parfois appelée chanfrein ou bord chanfreiné. Il est similaire à un biseau supérieur, sauf que la coupe n'atteint pas l'extrémité de la plaque. Un chanfrein supérieur est appelé une coupe en Y supérieure et un chanfrein inférieur est appelé une coupe en Y inférieure.
5. Coupe K (chanfrein supérieur et inférieur)
Dans le contexte du chanfrein par rapport au biseau, il existe deux variantes des biseaux de coupe en K. L’une est une coupe spécifique au soudage avec un bord plat à angle droit et un bord coupé en X. L'autre est une coupe mécanique plus générale dans laquelle la pièce à usiner reçoit simultanément un chanfrein supérieur et inférieur.
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Coupe biseautée au laser automatisée vs scie à onglets composés
Les outils de découpe laser en biseau sont très courants de nos jours. Mais avant la généralisation des découpeuses laser, les biseaux étaient découpés à l’aide de méthodes traditionnelles. Vous verriez généralement une combinaison de scie circulaire et une lime utilisée pour réaliser des coupes en biseau.
Une scie à onglets composée est une scie circulaire spécialisée dotée d’une lame réglable. Ici, la lame de scie s'incline à l'angle souhaité et effectue des coupes en biseau selon les besoins. Ce système fonctionne exceptionnellement bien pour projets petits et simples. Mais vous ne pouvez pas compter sur des outils électriques de base tels qu'une scie à onglets composée pour des conceptions plus grandes et plus complexes.
L'approche de biseautage traditionnelle consiste à couper la pièce, puis à couper, poncer ou limer les bords biseautés dans le cadre du post-traitement. Mais avec la découpe en biseau laser automatisée moderne, nous pouvons combiner ces deux étapes. Les découpeuses laser peuvent être programmées pour couper le métal avec un bord biseauté.
Les scies à onglets composées (scie circulaires) sont des formes avancées de scies à table manuelles à l’ancienne. Ils ont été conçus pour faire face projets de menuiserie et échouez lorsque vous travaillez avec des pièces métalliques. Les scies à onglets n’ont pas non plus la finition de haute qualité fournie par les outils de découpe laser.
Un autre inconvénient de l’approche traditionnelle de la scie à onglets est usure des outils. Après quelques coupes, même une lame tranchante devra être remplacée. A l’inverse un laser peut fonctionner pendant une durée indéterminée sans soucis d’usure. La découpe en biseau au laser est une amélioration innovante et efficace de l’approche traditionnelle de la scie à onglets. Il peut effectuer une coupe en angle pendant le processus de coupe initial, ce qui permet de gagner un temps de production précieux.
Coupe en onglet contre coupe en biseau
Une coupe en biseau est très similaire à une coupe en onglet. En fait, dans certains cas, les coupes en biseau et en onglet se ressemblent exactement. La confusion vient de la terminologie utilisée pour les deux types de coupes. Une coupe d'onglet à 45° signifie que l'angle de coupe est de 45° sur le surface de la plaque métallique. Alors qu'une coupe en biseau à 45° signifie que l'angle de coupe est de 45° le long de l'épaisseur de la plaque métallique.
Une coupe d'onglet n'a qu'un seul angle d'onglet. Mais une coupe en biseau peut avoir un angle d'onglet et son angle de biseau.
L'image ci-dessus montre la différence subtile entre la coupe en onglet et la coupe en biseau. La largeur du bord de la pièce définit les coupes en biseau. En comparaison, une coupe d'onglet est définie par la surface de la pièce.
Les coupes d'onglet avec un bord biseauté peuvent être réalisées à l'aide d'une scie circulaire ou d'une scie à table. De nos jours, presque toutes les scies circulaires sont dotées de capacités de réglage de l’inclinaison. Cependant, il convient de noter que les découpeuses laser peuvent réaliser des coupes d’onglet plus rapidement et plus précisément que n’importe quelle scie circulaire ou scie à table.
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Applications des coupes biseautées au laser
Une machine à chanfreiner au laser est polyvalente et peut être déployée pour plusieurs applications. Parce qu'à la base, le chanfreinage au laser est une fraise laser ordinaire avec un axe de rotation supplémentaire. Le laser peut se déplacer sur trois axes (x, y et z) et pivoter le long de l'axe z.
1. Sur le fraisage à la machine
Fraisage fait un trou biseauté (conique) au-dessus d'un trou de vis ou de rive. Le but d'une fraise est de maintenir la vis au ras de la surface du métal.
La fabrication traditionnelle consiste à couper une pièce métallique, à la retirer du bâti de la machine et à la transférer sur une autre machine, telle qu'une perceuse à colonne. Il s'agit d'un processus hors machine, car la pièce doit être retirée de la machine pour effectuer le chanfreinage.
Sur la machine signifie que la pièce, après avoir été coupée, peut être chanfreinée sur le même banc de machine. Les machines à chanfreiner au laser peuvent effectuer des opérations de fraisage sur la machine pendant le processus de coupe.
2. Sur le chanfreinage à la machine
Chanfreinage réalise des coupes en angle pour lisser les bords tranchants d'une coupe carrée. Il s'agit à la fois d'une coupe en biseau et d'un processus de finition. Les opérations de coupe en angle sont pratiques avec les découpeuses laser et exponentiellement plus rapides que les méthodes traditionnelles.
Le chanfreinage est un processus de finition de base couramment utilisé pour éliminer les bavures d'usinage des bords. Ce processus peut être effectué assez rapidement à l'aide d'outils manuels. Avoir la commodité d’une découpeuse laser entièrement automatisée rend le processus encore plus rapide.
3. Préparation de la soudure
Un autre grand avantage des coupes en biseau réside dans la préparation des soudures. Les coupes A et V mentionnées ci-dessus sont conçues pour améliorer l'efficacité du soudage. Les biseaux augmentent la surface de soudure de deux pièces adjacentes et constituent une base pour une liaison plus forte.
La préparation de la soudure et le chanfreinage sont les deux cas d'utilisation les plus populaires de la découpe en biseau au laser.
4. Découper des pièces de forme étrange
L'imagination de l'opérateur n'a de limites que découpe au laser. L'ajout d'un autre axe de rotation à une machine de découpe permettra des opérations de découpe plus diversifiées. Les contre-dépouilles et les coupes coniques sont très difficiles avec les découpeuses laser classiques.
Il existe des solutions de contournement pour vous aider à effectuer des découpes complexes avec des machines de découpe laser classiques. Mais ils ont leur limite. Par exemple, vous pouvez effectuer des coupes normales au premier passage et réorienter la pièce pour effectuer des coupes angulaires au deuxième passage.
La trajectoire définie du faisceau laser sur la surface métallique est appelée une passe. Les lasers ne peuvent pas pénétrer dans des matériaux plus épais, ils sont donc découpés plusieurs passages. La découpe en plusieurs passes est un processus très long. Il faut plus de temps pour retirer et réorienter la pièce que pour effectuer les opérations de découpe.
Ainsi, le chanfreinage laser automatisé est la solution pour les conceptions complexes nécessitant des coupes droites et angulaires. Son traitement sur machine est un gain de temps important et maintient les productions à grand volume sur la bonne voie.
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Conclusion
Les coupes en biseau sont une partie très importante de la découpe laser moderne. Il permet aux opérateurs de déployer des techniques de fabrication plus polyvalentes en peu de temps. La découpe en biseau au laser présente deux avantages distincts par rapport aux méthodes traditionnelles, au chanfreinage sur machine et aux opérations automatisées contrôlées par ordinateur. Et à cause de ça découpe laser fibre c'est l'avenir
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