Laser, plasma ou jet d'eau : ce qui arrive à votre fichier

Une fois le DXF prêt commence la partie que l'on voit rarement en tant que donneur d'ordre : le dessin devient une trajectoire d'outil et une machine en sépare une pièce. Le procédé retenu influe sur la précision, la qualité de chant, le prix — et, dans une certaine mesure, sur l'allure que devrait avoir le fichier.

Ce que tous les procédés ont en commun

Tous trois reposent sur le même principe : un outil parcourt une trajectoire et sépare la matière au passage. La trajectoire vient de votre fichier, le reste est de la physique. Et tous trois enlèvent de la matière sur une certaine largeur — la saignée — que la commande compense en décalant la trajectoire.

Autre point commun : ils exigent des contours fermés. Une commande doit savoir quel côté est la pièce et lequel la chute afin de décaler dans le bon sens. Une polyligne ouverte laisse cette question sans réponse.

La découpe laser

Un faisceau lumineux fortement focalisé chauffe la matière en un point très réduit jusqu'à la fondre ou la vaporiser ; un jet de gaz chasse le bain de fusion hors de la saignée. Comme la tache focale est minuscule, la saignée est étroite — souvent un à deux dixièmes de millimètre seulement.

Cela fait du laser le plus précis des trois. Contours fins, petits perçages et passerelles étroites sont possibles, et le chant est lisse, généralement exploitable sans reprise. La zone affectée thermiquement — la bande voisine du chant dont la structure est modifiée par la chaleur — est étroite mais bien présente.

Limites : les matériaux très réfléchissants comme le cuivre et le laiton sont plus délicats. L'épaisseur est plafonnée. Et sur des pièces très ajourées, la chaleur apportée peut provoquer des déformations — d'autant plus que la matière est fine et les contours rapprochés.

La découpe plasma

Un gaz conducteur est porté à plusieurs dizaines de milliers de degrés et fond la matière, ensuite chassée par soufflage. Le procédé ne fonctionne que sur des matériaux conducteurs, donc sur les métaux.

Le plasma est rapide et, sur les fortes épaisseurs, plus économique que le laser. En contrepartie la saignée est nettement plus large, le chant présente une légère inclinaison — l'angle de dépouille — et la zone affectée thermiquement est plus étendue. Pour des consoles, des supports et des pièces en acier de construction où le dixième n'importe pas, c'est le choix pragmatique.

Pour le fichier, cela signifie que de très petits trous n'ont pas de sens. En règle générale, un trou ne devrait pas être plus petit que l'épaisseur du matériau — en deçà, le chant devient irrégulier ou le trou se referme partiellement à la solidification.

La découpe au jet d'eau

Un jet d'eau très fin sous très haute pression, généralement additionné d'un abrasif, érode la matière. Rien n'est fondu, tout est usé — et c'est là l'avantage décisif : aucune chaleur notable n'est produite.

Il n'y a donc ni zone affectée thermiquement, ni déformation, ni modification de structure. Le procédé coupe presque tout : métaux, pierre, verre, céramique, composites, caoutchouc, mousse. Les fortes épaisseurs sont également possibles.

Le prix à payer est la vitesse : le jet d'eau est nettement plus lent et, selon la matière, plus coûteux. Le chant s'élargit légèrement vers le bas car le jet perd de l'énergie, et sur des contours très ajourés le procédé convient moins bien que le laser.

Ce que cela implique pour votre fichier

Bonne nouvelle : vous n'avez pas besoin de connaître le procédé pour fournir un document exploitable. L'adaptation à la machine incombe à l'atelier. Quelques points valent toutefois pour tous les procédés et peuvent être pris en compte dans le document :

• Éviter les trous trop petits. En gros, le diamètre devrait au moins égaler l'épaisseur du matériau.
• Ne pas choisir des passerelles trop étroites. Une passerelle très fine entre deux découpes se déforme sous l'effet de la chaleur ou casse.
• Doter les angles rentrants d'un petit rayon. Aucun outil rond ne peut produire un angle rentrant parfaitement vif ; un rayon existe de toute façon, et s'il est dessiné, il est maîtrisé.
• Signaler si la qualité de chant importe, par exemple parce que la pièce reste visible ou sera peinte.

Après la découpe

Une pièce fraîchement découpée est rarement terminée. Selon le procédé, une bavure subsiste en face inférieure et doit être retirée — davantage en plasma, moins en laser, presque pas en jet d'eau. Sur l'acier s'ajoute la calamine, une couche d'oxyde sur le chant.

Si la pièce est ensuite peinte, thermolaquée ou transformée, la finition fait partie du travail et doit être évoquée d'emblée. Là encore, savoir à quoi sert la pièce aide : une pièce qui disparaît dans un boîtier n'a pas besoin d'un chant ébavuré visible.

Pourquoi la disposition sur la tôle compte

Avant la découpe, la préparation dispose toutes les pièces sur la tôle — c'est l'imbrication, ou nesting. L'objectif est de produire le moins de chute possible, car ce qui se facture est en règle générale la surface occupée, non le seul contour de la pièce.

Deux conséquences pratiques pour vous. D'abord, il vaut la peine de commander plusieurs pièces ensemble plutôt que l'une après l'autre : elles partagent alors une tôle et les frais de mise en train. Ensuite, une petite modification du contour peut sensiblement abaisser le prix si elle permet de loger davantage de pièces sur une tôle. Si vous avez du jeu sur une arête, cela mérite d'être mentionné.

Sur les tôles présentant un sens de laminage ou une finition brossée, l'orientation n'est pas non plus indifférente. Si le sens de brossage reste visible sur votre pièce, signalez-le — cela ne se corrige pas après coup.