ENGINEERINGNET.BE - La découpe laser de tubes a révolutionné la manière dont les ingénieurs travaillent les profilés tubulaires et matériaux en forme de tube dans leurs concepts. Les centres d’usinage multifonctionnels d’aujourd’hui permettent d’obtenir, en une fois, des pièces prêtes au montage et à l’assemblage.
Les petites séries et les prototypes peuvent être réalisés à un prix abordable, certainement si une automatisation est prévue pour charger les profilés et décharger les pièces. Mais c’est principalement au niveau de la conception que la découpe laser de tubes offre des avantages - rapidité, qualité, flexibilité et répétitivité - par rapport aux opérations classiques de sciage, de fraisage et de perçage.
Du concept à la machine
La conception de produits a lieu avec des solutions logicielles 3D. La conversion de la construction, souvent composée de pièces 3D complexes, en plans détaillés aux bonnes dimensions, pour chaque pièce, demande du temps et de l’attention afin que chaque courbe et angle soient parfaits. Eliminer cette étape permet d’éviter les erreurs et c’est précisément ce que fait l’interface CAO/FAO des systèmes de découpe laser de tubes.
Des fichiers .STP, .IGS ou .X_T sont chargés dans le logiciel de programmation, ce qui accélère le processus de conception. De plus, les concepteurs peuvent assembler des pièces aux géométries complexes qui s’emboîtent ou se clipsent, éliminant ainsi le recours aux méthodes traditionnelles de rivetage ou de soudage. Vous devez encore souder ? Le système prépare les pièces avec par exemple des chanfreins de soudage, de sorte qu’aucune étape intermédiaire susceptible de réduire la précision ne soit nécessaire.
Gagner du temps et de l’argent
Le fabricant de machines Trumpf a calculé que les pièces peuvent coûter jusqu’à 31% de moins en moyenne grâce à une utilisation intelligente de la découpe laser de tubes. L’entreprise qui vient d’acquérir un tel système 3D pour sa production doit d’abord revoir sa manière de concevoir. Bien souvent, les composants peuvent être découpés en une seule pièce et ne sont plus assemblés à partir de plusieurs éléments. Un cadre simple composé de quatre éléments sciés en onglet pour l’emboîtement peut être découpé à partir d’un seul tube qui est encoché puis plié pour obtenir le cadre.
Le nombre de pièces est moins important dans la nomenclature et l’ensemble est plus précis et souvent plus solide. En travaillant de cette manière, on peut améliorer la répétitivité et la précision. Par exemple, le système de découpe laser de tubes peut transformer un angle de rayon d’un tube carré ou rectangulaire en un angle esthétique et sécurisé attrayant pour les meubles. Avec les techniques classiques, il est impossible de créer un tel angle à partir d’un seul tube.
La flexibilité, un atout
La tête laser 3D sur l’outil de coupe est particulièrement flexible. Pendant qu’elle découpe le profilé sur mesure, elle peut prévoir des languettes et des rainures de différentes formes, réduisant ainsi le nombre d’opérations secondaires nécessaires pour réaliser des assemblages solides et précis entre les pièces. L’entreprise qui parvient à adapter la conception de ses produits en ressentira les bénéfices dès la première pièce produite.
Il s’agit souvent d’un catalyseur pour diffuser largement cette philosophie de conception au sein de l’organisation. D’autre part, il devient difficile de trouver des bons soudeurs et les robots de soudage pour les petites séries et les prototypes ne sont pas toujours abordables. Cette manière de travailler trouve déjà sa voie dans la construction de machines agricoles, la conception architectonique, la fabrication de meubles, l’industrie automobile et le secteur de la construction.
Prototypage virtuel
La découpe laser de tubes n’est pas uniquement dédiée aux tubes ronds, carrés ou rectangulaires. En temps normal, les ingénieurs évitent souvent les formes alternatives comme les ovales plats, les tubes en forme de D ou les profilés elliptiques. Le coût en outillage serait élevé avec les techniques classiques, mais avec la découpe laser, il s’agit juste de programmer différemment l’outil de coupe, le faisceau laser. L’usinage de profilés ouverts comme des angles, des canaux, des poutres plates et certaines poutres en I fait également partie des opportunités de la découpe laser de tubes 3D, ce qui élargit encore les possibilités de conception pour les ingénieurs.
Grâce à la vitesse et à la flexibilité de la découpe laser de tubes, une pièce peut rapidement évoluer d’un concept à un profilé fini. Un exemple virtuel est créé au préalable dans le logiciel, avec la même précision dimensionnelle et s’intègre dans le modèle 3D original de la conception en tant que pièce découpée virtuelle. Le prototypage virtuel permet de finaliser la conception sans avoir à découper une seule pièce. Il s’agit là aussi d’un gain d’efficacité.
