Conception des pièces pour photodécoupe

Choix de l’épaisseur des tôles

Comme déjà dit, les tôles seront en 0,2 ou 0,3 mm en fonction des objets. Évidemment, plus il y aura d’épaisseurs différentes, plus le prix sera élevé. Mais tout faire en 0,3 m’a paru difficile pour rendre correctement l’aspect des passerelles.

Pliage des tôles

NB : ce qui suit a été modifié pour coller de plus près au calcul généralement appliqué au pliage des tôles.

Le pliage s’effectue sur des traits gravés en demi profondeur. Il faut déterminer la largeur des rainures convenables. On suppose généralement que la tôle s’étire sur la face extérieure du pli et se comprime sur la face intérieure, la fibre médiane ne variant pas. On obtient le schéma suivant (avant / après pliage à 90°) :

Le rayon de pliage extérieur est égal à l’épaisseur. La largeur de la demi gravure est égale à la longueur de la fibre neutre, dont le rayon est ¾ e.

Pliage des tôles

La longueur de la fibre neutre (quart de cercle) est :

L =  3  e ×  2 π  = e ×  3 π  ≈ e × 1,178
4 4 8

Résultats (toutes valeurs en millimètres)

Épaisseur Largeur
calculée
Largeur
arrondie
Largeur
préconisée
0,16 0,1885 0,19 0,18
0,20 0,2356 0,24 0,22
0,30 0,3534 0,35 0,33
0,40 0,4712 0,47 0,44

Remarques :

Mise à plat des objets

C’est la partie la plus pénible du projet. Il existe sans doute des logiciels qui permettent de le faire, mais…

Voici comment je procède sur un exemple simple : une cornière en L.

À partir du modèle 3D :
                                                           

Modèle 3D

Couper dans l’angle, d’abord horizontalement (commande COUPE) :

Coupure horizontale

Puis verticalement :

La partie dans l’angle est éliminée. Il y a maintenant deux plaques indépendantes qui se touchent par une arête.

Coupure verticale

Basculer la plaque verticale dans le plan XY (commande ROTATION) :

Mise à plat

Déplacer une plaque de la valeur de rainure voulue, par exemple 0,25 mm (commande DEPLACER)

Déplacement

Combler cet espace avec un solide ayant la demi épaisseur des pièces (commandes RECTANGLE puis EXTRUSION) :

Jonction

Réunir ces trois pièces (commande UNION) :

Il faut maintenant transformer ce volume « plat » en aires remplies capables de fournir un typon, et ce pour chacune des faces.

Union

Décomposer le solide, ce qui le transforme en un ensemble de surfaces appelées régions, puis supprimer les faces de côté et celles à mi hauteur (commandes DECOMPOS puis EFFACER) :

Décomposition

Créer deux calques, un pour chaque face du typon, l’un coloré en magenta (ou autre !) nommé sup, l’autre coloré en cyan nommé… inf.

Création des calques

Les régions restantes supérieures sont placées sur le calque sup et les inférieures sur le calque inf.

Ici, on constate un petit problème : lorsqu’on veut imprimer les régions, qui pourtant s’affichent pleines, seul leur contour est imprimé ! La seule parade que j’ai trouvée est de les hachurer.

Changement de calque

Attention : AutoCAD propose deux commandes de hachure. Une seule permet les hachures associatives, c.-à-d. des hachures qui vont suivre les modifications de l'objet qu’elles remplissent. C’est très important ici car cela nous permettra de modifier la position ou même la taille des pièces sans devoir recommencer le hachurage à chaque fois !

La commande qui nous intéresse ici est FHACH qui s’obtient directement à partir de la barre d’outils Dessiner.

Barre d’outils Dessiner

Lorsqu’on lance cette commande, une boîte de dialogue s’affiche, dans laquelle il faut d’abord choisir le type de hachure : nous prenons le type SOLIDE pour remplir complètement les objets. Ceci fait, on sélectionne les objets à hachurer. Il faut procéder pour chaque calque (inf et sup) séparément. Il suffit d’encadrer toutes les pièces ; inutile de hachurer pièce par pièce. C’est donc assez rapide.

Boîte de dialogie Hachures

Répartition des pièces sur la surface

Il faut maintenant répartir les pièces sur la surface prévue, la plus petite possible, sans fragiliser l’ensemble. Pour cela, je trace une polyligne autour de chaque pièce ou chaque groupe de pièces. Ensuite, je la décale de 1 ou 1,5 mm vers l’extérieur : elle formera la frontière délimitant la pièce.

Délimitation

Lorsque toutes ces frontières sont réalisées, elles donnent un bon aperçu de la surface occupée par chacune, en laissant au moins 2 mm entre chaque. L’important est de conserver suffisamment de matière de façon à maintenir correctement l’ensemble des pièces. On peut alors rechercher le placement optimal sur la surface. Cela ressemble un peu au placement des composants sur un circuit imprimé, en plus simple quand même…

J’ai comblé les zones inoccupées avec des pièces destinées à un autre projet.

Placement

Attention : lors du déplacement des pièces, veiller à ce que les deux calques inf et sup soit affichés, sinon une seule face sera déplacée, aboutissant à une catastrophe ! Rappel : il est possible de revenir en arrière, mais il vaut mieux enregistrer le travail le plus fréquemment possible !

Finition du typon

Il s’agit de remplir tout l’espace restant inoccupé, pour éviter d’épuiser trop rapidement le bain de gravure. Placer un rectangle englobant toutes les pièces, ici au format A5, puis utiliser de nouveau la commande FHACH sur l’ensemble des contours dessinés précédemment.

Ceci doit être fait pour chaque face du typon. Pour que cela reste lisible, placer ces « hachures » sur des calques différents, nommés inf-fill et sup-fill (par exemple), et d’une couleur proche du magenta et du cyan, mais plus claire — ou plus sombre, c’est comme on veut…

Remarque 1 : cette vue (face supérieure) montre le remplissage sans les pièces.

Remarque 2 : il peut arriver que le remplissage se passe mal. Les causes les plus probables sont soit un contour non fermé, soit deux contours qui se touchent le long d’un côté. Dans ce cas, supprimer le hachurage, corriger l’erreur et recommencer.

Remplissage

Il reste à placer des attaches pour que les pièces ne tombent pas dans le bac de gravure, d’un seul côté si on veut qu’elles soient en demi gravure, plus faciles à éliminer. Comme je n’ai pas une grande expérience de cela (nombre et espacement des attaches), je me suis inspiré d’exemples de « kits » du commerce (vue de la face inférieure).

Attaches

Dernière action : retourner l’une des faces (face inférieure ici) par la commande MIROIR. On verra que cette action n’est pas forcément nécessaire.

Miroir

Tout cela est très long et nécessite une bonne dose de patience ! Et encore, je ne suis pas rentré dans tous les détails…