Sculpture CNC : comment les machines à commande numérique ont révolutionné l'art

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Publié le 27 mars 2020 | Par WayKen Rapid Manufacturing

L'art est si précieux car il nous offre une vision unique du monde. On dit que les artistes laissent une part d'eux-mêmes dans leurs peintures ou sculptures. Cependant, outre l'imagination, une quantité tremendous de compétence était nécessaire pour ciseler ce que vous voyez à partir d'un bloc de pierre. Aujourd'hui, la technologie moderne offre à chacun une opportunité unique de devenir artiste même sans les compétences. La fabrication sur mesure de pièces d'art est devenue une technique d'usinage CNC extrêmement populaire.

Pourquoi l'usinage CNC a fait réinventer l'art

L'usinage CNC, une technologie qui permet à l'outil de coupe de se déplacer selon un programme avec une précision ultra-élevée, est généralement associé aux pièces industrielles. Cependant, les techniques et équipements d'usinage bien établis ont fait de l'usinage CNC une option lucrative dans d'autres domaines.

Tout au long de son histoire, les capacités de l'art étaient limitées par deux choses : l'imagination humaine et les compétences humaines. L'usinage CNC lève la seconde limitation. Sa capacité à créer des surfaces libres complexes est extrêmement utile pour la sculpture. Ce qui était soit impossible, soit prenait des décennies à sculpter avec des outils manuels, avec un coût d'échec élevé, peut maintenant être produit par un centre d'usinage CNC en quelques heures.

L'usinage CNC permet à l'artiste de recréer son art rapidement. Une fois le programme NC terminé, vous pouvez créer un nombre infini de sculptures tant que vous avez les matériaux bruts. Cela ouvre des opportunités uniques pour la fabrication de produits. L'usinage CNC a transformé de simples objets du quotidien en œuvres d'art. Si nous comparons deux voitures, l'une du XXe siècle et l'autre moderne, nous serons stupéfaits de voir comment la technologie d'usinage a amélioré l'esthétique d'une automobile. La même chose peut être dite de pratiquement n'importe quoi.

Matériaux pour l'usinage CNC d'œuvres d'art

Les objets d'art sont faits pour durer. Ils sont souvent exposés en extérieur, ils doivent donc être résistants à la corrosion. Mais la première considération dans le choix d'un matériau de sculpture est sa qualité esthétique. Heureusement, la technologie d'usinage CNC offre une grande variété de matériaux qu'elle peut traiter. Les matériaux les plus répandus pour la sculpture CNC sont l'aluminium, le cuivre, le bronze et le bois.

Ceux-ci sont extrêmement faciles à usiner sur une machine-outil et offrent une bonne résistance à la corrosion. Beaucoup de sculptures sont conventionnellement faites de marbre, granit et autres roches. Ceux-ci sont beaucoup plus complexes à usiner en raison de leur dureté et fragilité. Vous auriez besoin d'outils et de fluides de coupe spéciaux pour empêcher le matériau de vibrer. Les métaux précieux comme l'argent et l'or sont aussi utilisés mais principalement pour la joaillerie.

Outils de coupe pour la sculpture CNC

Les outils de coupe sont déterminés par deux considérations : la surface à produire et le matériau. Les sculptures sont souvent des objets organiques avec beaucoup de petits détails et de surfaces libres complexes. La majorité des sculptures ne sont pas des pièces de révolution, donc les meilleures machines-outils pour la sculpture sont les fraiseuses 3 et 5 axes. Elles nécessitent plusieurs fraises. La meilleure approche est d'enlever le maximum de matière avec une fraise à bout.

À ce stade, vous obtenez une structure en escalier proche de la géométrie finale de votre objet d'art. Ensuite, vous passez à une fraise hémisphérique (ball-nose) ou une fraise à graver CNC, réduisez l'avance et le pas au minimum et terminez tous les petits détails complexes avec de nombreux passages. Il est important de fraiser d'un seul côté (par exemple, la fraise entre par l'avant et sort par l'arrière de la pièce), sinon la finition de surface sera bien pire.

Il existe une variété spécifique d'outils pour l'usinage du bois. Ils ont généralement seulement deux goujures, sont plus fins que les outils pour métal mais font bien leur travail avec l'évacuation des copeaux. Les fraises à grande vitesse pour métal sont utiles pour les sculptures en acier, cuivre et aluminium. Elles sont généralement robustes, rigides et offrent une meilleure précision qu'avec les outils pour bois. Si vous voulez usiner du marbre ou du granit, les outils diamant sont votre choix car ils résistent à la dureté des roches.

Comment transformer votre idée en œuvre d'art sans compétences en usinage

Nous vivons une époque formidable où les idées valent plus que les compétences. Vous n'avez pas besoin d'être machiniste ou sculpteur maître pour faire de l'art. Vous avez simplement besoin d'une idée et d'investissements. Disons que vous avez déjà une idée pour une sculpture usinée CNC. Que devez-vous faire pour la transformer en objet physique ?

D'abord, vous aurez besoin d'un modèle 3D. Plus il est détaillé, mieux c'est, car le résultat final en dépend grandement. Vous pouvez soit faire un croquis de votre conception et commander le modèle à un spécialiste, soit, si vous voulez en faire votre métier, je vous suggère de suivre un cours sur un logiciel 3D. Ce n'est pas dur. Certainement plus facile que de ciseler la pierre.

Une fois le modèle fait, vous devez fabriquer votre pièce d'art basée sur celui-ci. Les machines-outils CNC utilisent des modèles 3D pour leurs programmes. Apprendre à usiner est bien plus difficile que la modélisation 3D. Cependant, il y a beaucoup d'ateliers d'usinage CNC qui offrent leurs services à un prix raisonnable.

Les types de sculptures les plus courants pour l'usinage CNC

L'usinage CNC a ses limites naturelles et vous ne pourrez pas faire tous les types d'objets d'art avec. Voici une liste des exemples d'œuvres d'art les plus courants bien adaptés à l'usinage CNC.

• Gravures. Le nom parle de lui-même. Les gravures sont basées sur des plaques d'où est créé un motif ou une sculpture en faible relief. Elles sont faciles à faire par usinage CNC car le motif est facilement accessible par l'outil.

• Sculpture en tranches séparées. Un nouveau type d'art mural devenu populaire récemment comprend un certain nombre de planches placées parallèlement les unes aux autres sur le mur. Chaque planche a une partie du design et ensemble, elles forment une belle image. Vous pouvez faire ce type de sculptures rapidement car vous pouvez installer les planches sur la machine-outil ensemble et les usiner comme une seule pièce.

• Statues conventionnelles en marbre. Ce type de sculptures est le plus difficile à usiner car elles ont généralement beaucoup de détails, certaines caractéristiques peuvent être difficiles d'accès et le matériau est dur à traiter. Cependant, elles sont plus chères si vous pouvez bien configurer leur production.

• Art intégré dans les objets du quotidien. Poignées de porte, cuillères, fourchettes, boîtes et autres objets sont souvent sculptés sous forme d'animal, d'arbre ou autre. Ces formes artistiques complexes les rendent difficiles à fabriquer sans usinage CNC.