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Les poinçonneuses industrielles : un processus indispensable dans le traitement des matières à usiner

Les poinçonneuses industrielles
Les poinçonneuses industrielles

Le poinçonnage est un processus incontournable en métallurgie afin de répondre aux besoins de rapidité, d’efficacité et de précision dans le traitement des matières à usiner. Désormais effectuée, pour la plupart, à l’aide de machines-outils à commande numérique, cette opération permet facilement de réaliser et d’automatiser différentes sortes de perforations et de marquages sur les métaux. 

Les poinçonneuses industrielles, à quoi elles servent ?

Les poinçonneuses industrielles sont des équipements mécaniques utilisés dans les usines pour automatiser le processus de poinçonnage, de tronçonnage, de grugeage, d’encochage, et de grignotage.  Le poinçonnage métallurgique consiste généralement à occasionner une perforation sur un morceau d’acier ou de fer afin d’y laisser une marque. La partie extraite, que l’on appelle généralement "débouchure", peut être récupérée pour la création d’une pièce par emboutissage ou tout autre usinage. En cas de rejet, l’on appellera la pièce, "rebus". L’industrialisation du poinçonnage fait souvent intervenir d’autres types de procédés comme le grignotage, dans la phase de production pour un découpage précis,  rapide et sans modification de formes complexes dans les tôles de fine épaisseur.  

Les différents types de poinçonneuses industrielles

Le poinçonnage automatisé de métaux peut s’effectuer par système mécanique, hydraulique ou laser. 

Les poinçonneuses cisailles mécaniques :

Les techniques sont similaires à celles utilisées pour les poinçonneuses manuelles d’atelier. Ces machines industrielles servent à réaliser le poinçonnage, tronçonnage, le grugeage, l’encochage et le grignotage de métaux.

Le cisaillage est un processus d’usinage consistant au découpage de pièces métalliques telles que les tôles par exemple. Le morceau de fer plat est cisaillé entre deux lames. La première est stable, la seconde est mobile, ne conservant pas de matières résiduelles. Longues, courtes ou circulaires, ces lames peuvent être constituées par paire pour la réalisation d’un cisaillage simple et rectiligne ou bien par deux paires de deux lames pour l’encochage. Le montage en trois paires de trois lames est souvent nécessaire en matière de grugeage pour concevoir une figure géométrique triangulaire.    

Les poinçonneuses cisailles hydrauliques :

Ces machines sont celles qui fonctionnent à base de jet d’eau pour découper une matière. Le liquide utilisé pour le poinçonnage hydraulique contient souvent des additifs facilitant la découpe. Les poinçonneuses hydrauliques sont de deux sortes.

Le premier type d’outil est un instrument de découpe à l’eau pure. Sa buse de coupe occupe généralement une épaisseur comprise entre 0,08 et 0,30 mm (à peu près identique à celle d’une sertie d’un saphir industriel).

Le second est un outil de découpe à l’eau chargée abrasif. Le fluide traverse la buse, l’on y ajoute du sable pour garantir la cylindricité du panachage au moment du passage à travers le canon de focalisation.

Ces machines-outils sont capables de découper environ 830 unités d’aciers inoxydables de 5mm en une minute et près de 1100 titanes de la même épaisseur pour la même période. La plupart des machines de poinçonnage hydrauliques modernes intègrent plusieurs postes permettant le poinçonnage et cisaillage de fer plat, le découpage de barre pleine et carrée, la coupe de cornière, le grugeage et l’encochage.  

Les poinçonneuses laser :

Beaucoup plus performantes que les précédentes, elles permettent un usinage rapide et de grande précision pour le poinçonnage métallique industriel. Ces machines se servent d’une quantité considérable d’énergie laser, focalisée sur un espace restreint et bien précis, pour découper des matériaux tels que le fer ou l’acier par exemple. Les faisceaux projetés peuvent être issus d’une source YAG, CO2 ou Azote. La puissance est calculée en fonction de l’épaisseur et de la zone du matériau à découper. Le rayon laser est pulsé à très haute température sur un champ réduit de la matière jusqu’à pulvérisation.

Les pièces ainsi découpées ne subissent que très peu de déformation qu’on appelle techniquement ZAT. La Zone Affectée Thermiquement est le point d’impact du laser qui devient ordinairement plus rugueux. L’épaisseur d’une ZAT sur une matière métallique ne dépasse normalement pas le seuil de 5 mm.

L’utilisation de gaz additionnel comme l’Argon, l’Azote ou le CO2 pour le traitement de cette zone de découpage permet de limiter les résidus de découpe et aussi de garantir le maintien au propre de la surface de travail. Ceci permet notamment d’empêcher la formation d’une flamme ou bien également d’optimiser la netteté de la découpe par oxydation.  

Les poinçonneuses multifonctions ou universelles :

Appréciées pour leur polyvalence, ces machines-outils remplissent plusieurs fonctions à la fois. Elles interviennent au poinçonnage de tôle, de platine, de tube ou de profilé, tout comme elles peuvent servir pour plier, découper, cisailler, emboutir, brocher, évaser et marquer un morceau d’acier ou de fer. Son autre avantage réside dans le fait qu’elle peut être adaptée à une multitude de sortes de matrices qu’elles soient standards ou personnalisées. Ces machines industrielles multifonctionnelles sont conçues pour la réalisation de poinçons de formes variées : ronds, carrés, rectangulaires, ovales. Elles comportent généralement des tables à butées réglables aux postes de poinçonnage, cisaillage et grugeage.

La plupart des poinçonneuses universelles sont aussi livrées avec des accessoires en option tels que les poinçons, mais également différentes sortes de matrices destinées à un usage spécifique. Certaines servent pour l’encochage et le pliage, d’autres sont utiles pour couper les cornières, cisailler les barres rondes, percer les cornières et profilés en U. Il existe même des matrices pour poinçonnage de grilles de ventilation, pour coupage de platines, pour grugeage de tubes, pour aplatissement et perforation de tubes de clôtures, pour découpage de tôles en forme de flèches, pour la découpe de trous de serrures, pour le poinçonnage d’oreilles et pour l’arrondissement des coins.

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