Découpe laser ou emboutissage : quel procédé choisir ?

Article posté le 26/10/2023, dans "Industrie"

Comment fonctionne la découpe laser ?

La découpe laser CO2 et la découpe laser fibre utilisent un faisceau laser de haute intensité.

Dans le cas du laser CO2, un rayonnement infrarouge focalisé sur la pièce métallique est généré par un gaz carbonique. Le faisceau chauffe le métal au point d’impact, créant une découpe. Le laser fibre, quant à lui, utilise des fibres optiques pour produire un faisceau laser de haute énergie, qui est focalisé sur le métal. Les métaux réfléchissants tels que l’aluminium et l’acier inoxydable sont principalement découpées avec un laser fibre.

Le faisceau du laser, se déplaçant le long d’un trajet programmé, réalise des coupes précises et nettes dans la pièce métallique. Il s’agit d’un processus efficace de découpe de pièces métalliques avec une grande précision.

Qu’est-ce que l’emboutissage ?

L’emboutissage est un processus de fabrication de pièces métalliques consistant à concevoir une forme spécifique à partir d’une feuille de métal. Pour ce faire, une presse exerce une force sur la feuille métallique, la poussant contre un moule ou une matrice spécialement conçue pour la forme désirée. La pression exercée entraîne la déformation du métal, qui prend la forme du moule, transformant ainsi la pièce.

Plusieurs outils d’emboutissage peuvent être utilisés pour créer une pièce métallique complexe. Par exemple, un premier outil peut être utilisé pour découper la forme générale et d’autres outils, pourront ensuite donner à la pièce sa forme finale en pliant, en tordant ou en façonnant le métal. La coordination de ces outils produit des pièces métalliques variées et complexes, reproductibles en série.

Découpe laser VS emboutissage : comparatif de ces deux procédés de découpe

La technique de coupe et prestations

La première différence entre ces deux procédés est la technique utilisée : la découpe laser est un procédé de découpe thermique, qui chauffe le matériau alors que l’emboutissage est un procédé de découpe à froid, qui n’affecte pas la structure de la matière. L’emboutissage est un procédé mécanique, qui utilise la force d’une presse pour transformer la matière.

En plus de la découpe, les presses d’emboutissage forment, coupent, poinçonnent et plient le métal à l’aide d’outils spécifiques. Le laser, quant à lui, peut graver en ajoutant des détails fins et de petites dimensions sur les matériaux métalliques.

 

La transformation des matériaux et leurs épaisseurs

En termes de matière, la découpe laser et l’emboutissage conçoivent des pièces à partir d’acier, d’inox, d’aluminium et de cuivre pour l’emboutissage. Le métal est le matériau requis pour la découpe de pièces au laser ou en emboutissage.

Concernant l’épaisseur, l’avantage est donné à la découpe laser qui est efficace pour des épaisseurs de maximum 25mm pour l’acier et l’inox et 15mm pour l’aluminium. L’emboutissage peut transformer les matériaux jusqu’à 4mm d’épaisseur maximum.

 

La rapidité et précision de coupe

La réponse à la rapidité de coupe est complexe. Là où la découpe laser peut indiquer, pour de l’inox 10 mm, une vitesse d’environ 1100mm/minute, la vitesse d’une découpe en emboutissage dépend de plusieurs facteurs.

En effet, la vitesse peut varier en fonction du matériau, de l’épaisseur, de la complexité de la forme et de la capacité de la presse d’emboutissage. La vitesse de coupe peut varier de quelques coups par minutes à plusieurs centaines, voire plusieurs milliers de coups par minute.

Pour ces deux procédés de coupe, la précision est élevée. La découpe laser est connue pour sa finesse, sa précision et la découpe de formes complexes de façon régulière et répétée. L’emboutissage propose également des pièces précises et de formes complexes, reproductibles en très grandes séries.

 

Les prestations complémentaires proposées

La découpe laser et l’emboutissage proposent des prestations complémentaires à leurs actions de coupe. Ainsi, l’ébavurage, le grenaillage, la tribo-finition, l’usinage, la peinture, le pliage ou le marquage complètent la découpe au laser. L’emboutissage d’une pièce peut être complété par le rivetage, le sertissage, la soudure, la tribo-finition, le taraudage ou l’assemblage.

Bien que des prestations complémentaires soient proposées, la découpe laser et l’emboutissage produisent des pièces métalliques esthétiques, ne nécessitant pas obligatoirement de traitement de surface.

 

Le coût de découpe

La détermination du prix d’un service de découpe laser ou emboutissage demande la prise en compte de différentes variables. Chaque pièce est unique et sera chiffrée différemment selon la matière utilisée, les quantités souhaitées, l’épaisseur de la pièce, la qualité attendue et les propriétés de la pièce (dimensions, design, découpes, etc.).

La principale différence entre ces deux procédés de coupe est la conception d’un ou plusieurs outils spécifiques pour l’emboutissage. En effet, l’emboutissage d’une pièce nécessite la création d’un outil, utilisable uniquement pour la fabrication de cette pièce. Cet outil représente des coûts importants à sa création, qui sont rapidement amortis lors de la transformation de pièces en grandes séries.

De la découpe laser à l’emboutissage : cas pratique

Le process de coupe d’une pièce métallique peut évoluer en fonction de nouveaux besoins. Ainsi, une pièce découpée au laser puis pliée peut être produite en emboutissage si les quantités souhaitées augmentent. En effet, à partir d’un certain volume, l’emboutissage va s’avérer plus rapide que la découpe laser.

Prenons l’exemple d’une pièce découpée et pliée : avec la technique de découpe laser puis pliage, le temps de réalisation sera de 20 secondes à plus d’une minute en fonction de la typologie de la pièce. En emboutissage, l’outil progressif réalisant ces deux procédés (découpe et pliage), va transformer une tôle vers une pièce terminée en 2 secondes. Un véritable gain de productivité !

Dans cet exemple, en plus du temps, l’emboutissage permet de concevoir des formes complexes et de proposer des opérations annexes dans les outils, le sertissage, le taraudage, le rivetage, le marquage, etc.

En général, le secteur du bâtiment et de l’énergie ont recours à l’emboutissage pour la fabrication de leurs pièces métalliques.

Le passage du processus de découpe laser et pliage à celui de l’emboutissage nécessite plusieurs étapes :

  • Une étude de faisabilité est réalisée.
  • Le process de l’emboutissage est créé.
  • En fonction de la quantité annuelle, un chiffrage est réalisé soit avec un outillage simple de reprise manuelle ou automatisé à l’aide d’un robot, un système mécanique automatique, un tapis d’évacuation…
  • Le chiffrage en emboutissage avec la conception de l’outil est comparé à celui du processus de découpe laser et pliage, sur une période d’un an.
  • La technique de l’emboutissage sera préférée si la pièce souhaitée est faisable, que la conception de l’outil et le procédé d’emboutissage sont plus avantageux que la découpe laser.

Nos commerciaux, accompagnés de nos experts métiers, sont à votre écoute pour vous proposer les processus de découpe les plus adaptés à vos projets.

L’emboutissage et la découpe laser au sein du Groupe TMA

Le Groupe TMA dispose de 8 centres de découpe laser fibre et CO2 ainsi que 23 presses à emboutir. Récemment, un nouveau laser fibre est venu compléter le parc machines du Groupe. Ce laser de 6 mètres x 2 mètres et d’une puissance de 12kW sécurise nos process de découpe sur les grands formats. En emboutissage aussi, des investissements ont été réalisés avec l’acquisition d’une presse à emboutir de 130 Tonnes et d’un robot d’emboutissage à six axes, adaptable à toutes les pièces et étapes de production.

Les récents investissements, ainsi que les connaissances de nos collaborateurs, enrichissent le Groupe TMA de près de 40 ans d’expérience dans le domaine de la découpe et la transformation des métaux.

Organisé autour de 5 sites de production, le Groupe TMA est implanté dans le Grand Est, dans les Vosges, à proximité de Paris et de Lyon et assure des prestations de découpe et transformation des métaux dans toute la France et dans les pays frontaliers (Allemagne, Belgique, Suisse, Luxembourg).

Pour en savoir plus concernant les caractéristiques techniques, les dimensions, nos capacités et nos réalisations, consultez notre page dédiée au savoir-faire de la découpe laser et de l’emboutissage.


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