Cisaillage du métal : avantages, inconvénients et quand l'utiliser

Le cisaillage est-il adapté au tronçonnage de formes simples ?

Pour le tronçonnage simple de pièces métalliques, le processus de cisaillage du métal est une option très tentante. Il est rapide. Il est facile. Il est bon marché.

Cependant, il est important de comprendre les avantages et inconvénients du processus de cisaillage du métal — ou de toute méthode de découpe de précision du métal que vous pourriez envisager — afin de pouvoir évaluer comment il répond à vos besoins et priorités.

Bon pour les formes simples — mais pas toujours

Fondamentalement, le cisaillage implique une lame mobile appliquant une pression et poussant une pièce contre une lame fixe. Ce processus de cisaillage du métal (également appelé découpe à l'emporte-pièce ou multi-glissières) pourrait être le choix idéal pour couper rapidement et à moindre coût des pièces de forme simple.

Par exemple, supposons que vous vouliez couper un axe de charnière simple à partir d'un fil d'acier bas carbone (c'est-à-dire non inoxydable) de 0,060" (1,5 mm) de diamètre solide. Le processus de cisaillage du métal peut fournir des pièces courtes à partir d'une bobine continue, vous donnant un prix par pièce inférieur aux autres méthodes. Puisqu'il n'y a pas de risque d'écrasement lors de la coupe du fil, le cisaillage fonctionnera très bien tant qu'un certain niveau de déformation est acceptable.

D'autre part, supposons que vous ayez besoin de tubes à paroi épaisse extrudés pour la plomberie, les systèmes CVC et autres tuyaux. Ici, les outils de cisaillage du métal pourraient facilement endommager le profil extrudé, faisant du cisaillage une option moins que souhaitable.

Avantages du processus de cisaillage du métal

Le cisaillage effectue des coupes en ligne droite sans former de copeaux ni brûler ou fondre le matériau. Cela permet au processus de bien fonctionner avec la plupart des métaux tendres, tels que l'aluminium, le laiton, le bronze et l'acier doux (bas carbone).

Le processus de cisaillage du métal peut être utilisé avec pratiquement n'importe quel diamètre de pièce et est particulièrement rentable pour les opérations à haut rendement produisant des milliers de pièces par heure. Dans les machines de cisaillage du métal, les lames peuvent être montées à un angle pour réduire la force de cisaillage requise pour produire le tronçonnage.

Peut-être le plus grand avantage du cisaillage est qu'il produit un kerf minimal ou nul, avec pratiquement aucune perte de matériau. Pour une application telle que le cisaillage d'une tige, la tolérance typique est de ±0,005" (0,127 mm).

Inconvénients notables du cisaillage

Malgré les "avantages", le processus de cisaillage du métal a aussi quelques inconvénients notables.

Le cisaillage est moins qu'idéal avec les métaux durs. Par exemple, utiliser le processus pour couper du tungstène est tout simplement une mauvaise idée. Comme le tungstène est extrêmement dur et souvent cassant, il peut provoquer le délaminage ou la fracture de la pièce en tungstène, ainsi qu'une usure significative de l'outil lui-même.

Bien que le processus de cisaillage du métal puisse être utilisé avec divers diamètres et soit souvent rentable pour les opérations de grand volume, le cisaillage n'est pas idéal pour des longueurs inférieures à 0,125" (3,175 mm).

De plus, le cisaillage du métal ne peut pas être considéré comme une coupe sans bavures. C'est parce que la force de l'action de cisaillage elle-même crée souvent des bavures et une déformation d'extrémité. Par conséquent, le cisaillage peut ne pas être le meilleur choix pour les applications où une finition d'extrémité propre est requise.

La quantité de déformation qui se produit avec le cisaillage du métal ne dépend pas seulement de la force des lames frappant la pièce. Elle dépend aussi de la zone de jeu, ou de la séparation entre les lames. Le jeu est généralement entre 5% et 40% de l'épaisseur totale du métal ; cela varie aussi avec le type de métal cisaillé.

Pour les diamètres plus grands avec un jeu important, il peut aussi y avoir un bavurage lourd si les pièces tournent ou ne sont pas solidement maintenues en place pendant le cisaillage.

Pour la découpe de tubes fins, le processus de cisaillage ne permet pas facilement de mettre un mandrin en place. Cela entraîne une coupe non supportée qui peut provoquer l'écrasement du tube. Dans certains cas, un mandrin peut être "flotté" pour supporter le diamètre intérieur du tube. Cependant, la méthode est imparfaite et entraîne souvent des imperfections de concentricité ou de finition d'extrémité. C'est particulièrement vrai pour les petits diamètres intérieurs, comme ceux requis pour les tubes capillaires.

Comment décider ?

Décider si le processus de cisaillage du métal est votre meilleure option de tronçonnage nécessite une compréhension approfondie de votre application unique et de ses paramètres spécifiques. Faire le meilleur choix nécessite également une compréhension des différentes méthodes utilisées pour couper le métal.

Comment le processus de cisaillage du métal se compare-t-il aux autres méthodes de découpe de précision du métal ? Continuez à lire pour en savoir plus.