Qu'est-ce que la découpe à sec des métaux ?

Comprendre les scies circulaires à métaux

Comme son nom l'indique, une scie circulaire pour métaux utilise des lames en forme de disque pour couper les matériaux. Ce type de scie est idéal pour la découpe des métaux car sa conception lui permet d'effectuer des coupes précises et régulières. De plus, le mouvement circulaire de la lame crée une action de coupe continue, lui permettant de couper les métaux ferreux et non ferreux. La découpe à sec est une méthode de découpe des métaux sans liquide de refroidissement. Au lieu d'utiliser un liquide pour réduire la chaleur et la friction, la découpe à sec utilise des lames fabriquées dans un matériau résistant à la chaleur et à la friction générées par le métal, ou recouvertes de ce matériau. Généralement, les lames diamantées sont utilisées pour la découpe à sec en raison de leur dureté et de leur durabilité.

Les lames de scie circulaire utilisées pour le sciage de certains métaux génèrent beaucoup de chaleur lors de la découpe d'acier rond, d'aluminium et d'autres matériaux spéciaux ; or, il est parfois nécessaire de maintenir la pièce à usiner et la lame de scie à une température basse. Dans ce cas, on utilise une lame de scie circulaire spéciale, dite « à froid », adaptée au matériau utilisé.

Le secret de la capacité du sciage à froid à maintenir la pièce et la lame de scie à une température basse réside dans la tête de coupe spéciale : une tête de coupe en cermet.

Les têtes de coupe en cermet conservent les caractéristiques de la céramique, telles qu'une dureté, une résistance, une résistance à l'usure, une résistance aux hautes températures, une résistance à l'oxydation et une stabilité chimique élevées, tout en présentant une bonne ténacité et une bonne plasticité, comparables à celles des métaux. Le cermet combine les avantages des métaux et des céramiques. Il possède une faible densité, une dureté, une résistance à l'usure et une bonne conductivité thermique. Il ne devient pas cassant sous l'effet de variations brusques de température. Pendant la coupe, les dentelures de la tête de coupe en céramique conduisent la chaleur vers les copeaux, maintenant ainsi la lame de scie et le matériau à couper à une température basse.

Avantages du sciage à froid

Les scies à froid permettent de découper des pièces de formes variées, telles que des barres, des tubes et des profilés. Les scies circulaires à froid automatisées et fermées sont idéales pour les productions en série et les projets répétitifs où la précision et la qualité de finition sont essentielles. Ces machines offrent une vitesse de lame variable et des avances réglables pour une production à grande vitesse et des coupes précises et sans bavures. Les scies à froid sont capables d'usiner la plupart des alliages ferreux et non ferreux. Parmi leurs autres avantages, citons la réduction des bavures, des étincelles, de la décoloration et l'absence de poussière.

Le sciage à froid permet un débit élevé pour les métaux de grande taille et de forte épaisseur, et même, dans certaines conditions, avec une tolérance aussi faible que ±0,127 mm (0,005 pouce). Les scies à froid conviennent au sciage des métaux ferreux et non ferreux, et permettent des coupes droites ou en angle. Par exemple, les aciers courants se prêtent bien au sciage à froid et peuvent être coupés rapidement sans générer beaucoup de chaleur ni de friction.

Quelques inconvénients des scies à froid

Cependant, le sciage à froid n'est pas idéal pour les longueurs inférieures à 3,175 mm (0,125 pouce). De plus, cette méthode peut engendrer d'importantes bavures. Ce problème se pose notamment pour les diamètres extérieurs inférieurs à 3,175 mm (0,125 pouce) et les très petits diamètres intérieurs, car la bavure produite par le sciage à froid risque d'obstruer le tube.

Un autre inconvénient des scies à froid est que leur dureté rend les lames fragiles et sensibles aux chocs. La moindre vibration, due par exemple à un serrage insuffisant de la pièce ou à une vitesse d'avance inadaptée, peut facilement endommager les dents de la scie. De plus, les scies à froid entraînent généralement une perte importante de matière, ce qui se traduit par une baisse de la production et des coûts plus élevés.
Bien que le sciage à froid permette de couper la plupart des alliages ferreux et non ferreux, il est déconseillé pour les métaux très durs, notamment ceux plus durs que la lame de scie elle-même. De plus, si les scies à froid permettent la coupe en faisceaux, cela n'est possible qu'avec des pièces de très petit diamètre et nécessite un outillage spécial.

Lames dures pour une coupe rapide

Le sciage à froid utilise une lame circulaire pour enlever de la matière tout en transférant la chaleur générée aux copeaux produits par la lame. Une scie à froid utilise soit une lame pleine en acier rapide (HSS), soit une lame à pointe en carbure de tungstène (TCT) tournant à faible vitesse de rotation.
Contrairement à ce que leur nom suggère, les lames HSS sont rarement utilisées à très haute vitesse. Leur principal atout réside dans leur dureté, qui leur confère une grande résistance à la chaleur et à l'usure. Les lames TCT sont plus onéreuses, mais elles aussi extrêmement dures et capables de fonctionner à des températures encore plus élevées que les lames HSS. Cela permet aux lames de scie TCT de fonctionner à des vitesses encore plus rapides, réduisant ainsi considérablement le temps de coupe.

Les lames de scies à froid permettent une coupe rapide sans générer de chaleur ni de friction excessives, et résistent à l'usure prématurée qui pourrait altérer la finition des pièces coupées. De plus, les deux types de lames sont réaffûtables et réutilisables. Cette longue durée de vie fait du sciage à froid une méthode économique pour une coupe rapide et des finitions de haute qualité.

Erreurs courantes à éviter lors de la découpe à sec du métal

L'utilisation d'une lame plus dure que le métal lors de la coupe à sec peut endommager vos outils. Afin d'éviter tout dommage ou accident lors de la coupe de métal, voici quelques erreurs courantes à éviter :

Vitesse de lame incorrecte : Lors de la découpe à sec de métal, il est crucial de contrôler la vitesse de la lame. Une vitesse trop élevée peut entraîner la déformation du métal et la rupture de la lame. À l'inverse, une vitesse trop faible provoque une surchauffe de la scie et risque de l'endommager.

Fixation incorrecte : assurez-vous de bien fixer l’objet métallique que vous découpez. Le déplacement d’objets est dangereux et peut entraîner des blessures graves.

Lors de l'utilisation d'une scie à froid, il est important de sélectionner le pas de dent approprié au matériau à couper.

Le choix du pas de dent optimal pour votre lame de scie à froid dépendra de :

* La dureté du matériau

* La taille de la section

* Épaisseur de paroi

Les pièces pleines nécessitent des lames à denture grossière, tandis que les tubes à parois minces ou les formes à section réduite requièrent des lames à denture fine. Un nombre excessif de dents en contact avec le matériau risque de provoquer des arrachements plutôt que l'enlèvement de copeaux, ce qui engendre une augmentation importante des contraintes de cisaillement.

En revanche, lors de la découpe de parois épaisses ou de matériaux massifs avec un pas de denture trop fin, les copeaux s'enroulent en spirale dans la gorge. Comme les dents fines ont des gorges étroites, l'accumulation de copeaux dépasse leur capacité et appuie contre les parois des pièces, provoquant leur blocage. La lame de scie froide semble alors ne plus couper, car elle ne peut plus s'engager avec des gorges obstruées. Forcer la lame entraînera une coupe médiocre et une contrainte de cisaillement plus importante, pouvant à terme casser la lame.

Veuillez noter que, bien que le choix du pas de dent approprié soit crucial pour votre application, il ne constitue pas le seul facteur déterminant la meilleure lame de scie à froid. Comme pour tout outil, l'efficacité et la durée de vie d'une scie à froid dépendent largement de la qualité de ses composants clés, notamment la lame. HERO propose les meilleures lames de scie à froid grâce à l'utilisation de machines de fabrication allemande de pointe pour leur fabrication. Nos lames vous permettront de réaliser d'innombrables projets de découpe de métal. N'hésitez pas à nous contacter par téléphone !