Types de cisailles : le guide ultime

Les cisailles sont des outils essentiels dans l'industrie de la fabrication des métaux, conçues pour couper des tôles avec précision et efficacité. Il existe plusieurs types de cisailles disponibles, chacun adapté à différentes applications et exigences matérielles. Des systèmes hydrauliques et mécaniques aux modèles avancés à commande CNC, le choix du bon type dépend de facteurs tels que l'épaisseur du matériau, le volume de production et la précision souhaitée. Dans ce guide, nous explorerons les différents types de cisailles, leurs caractéristiques et les secteurs spécifiques qu'ils servent, vous aidant à faire un choix éclairé pour améliorer l'efficacité de votre production.

Qu'est-ce qu'une cisaille

Une cisaille est une machine utilisée dans l'industrie de fabrication de métaux pour couper des plaques de métal dans différentes formes et tailles souhaitées.

Les composants d'une cisaille sont des lames, des poulies, des déflecteurs et un système de commande électrique. La matrice de la machine, utilisée pour couper divers matériaux, peut se présenter sous différentes formes, généralement à deux lames : des lames droites et des lames rondes.

Les opérations de cisaillement sont largement utilisées dans diverses industries, telles que la fabrication automobile et aérospatiale, la production de machines, la production d'appareils électroménagers et la construction.

L'efficacité d'une cisaille à tôle est déterminée par plusieurs facteurs tels que sa capacité de cisaillement, sa précision, sa vitesse et sa fiabilité.

Types de cisailles
Types de cisailles

Cisaille à guillotine

Le cisaille à guillotine est connue pour sa haute précision et sa capacité à gérer des travaux de grande capacité. Elle fonctionne avec une lame droite qui se déplace verticalement pour couper les tôles, garantissant des coupes nettes et précises. Cette conception est idéale pour les opérations à grande échelle nécessitant une coupe constante et précise sur de longues périodes. Les cisailles à guillotine sont couramment utilisées dans les industries où une production à grande vitesse et des tolérances strictes sont essentielles, comme la fabrication automobile et aérospatiale. Leur conception robuste leur permet de traiter une large gamme de matériaux et d'épaisseurs, ce qui les rend polyvalentes pour divers besoins de fabrication de métaux.

Machine à cisailler les poutres pivotantes

Le cisaille à poutre pivotante La cisaille à guillotine fonctionne avec une lame qui se déplace en arc de cercle, ce qui diffère du mouvement descendant droit de la cisaille à guillotine. Cette conception réduit la force de coupe, ce qui rend la machine plus efficace et adaptée aux applications moyennes. Le style de coupe de la cisaille à poutre pivotante permet également un entretien plus facile et une durée de vie de la lame plus longue, car la force est répartie plus uniformément. Bien qu'elle n'atteigne pas le même niveau de précision qu'une cisaille à guillotine, elle offre un équilibre entre efficacité et durabilité, ce qui la rend idéale pour les industries qui privilégient la vitesse et la réduction des coûts d'exploitation plutôt que la précision extrême.

Paramètres techniques clés des cisailles

ParamètreDescription
Épaisseur de cisaillementÉpaisseur maximale de la tôle pouvant être coupée (généralement 6 à 40 mm)
Longueur de cisaillementLongueur effective de la table de travail, déterminant la largeur maximale de la feuille (généralement 1 à 6 m)
Angle de cisaillementAngle entre les lames supérieures et inférieures (généralement 1 à 3° ; plus petit pour les tôles fines, plus grand pour les tôles épaisses)
Espace libre de la lameDistance entre les lames inférieures et supérieures (8-12% d'épaisseur de la tôle ; affecte la formation de bavures et la force de cisaillement)
Vitesse de cisaillementVitesse de la course de cisaillement (généralement 8 à 20 coups par minute ; affecte l'efficacité et les vibrations)
Force de maintienForce appliquée par des vérins de maintien hydrauliques pour serrer la tôle (par exemple, 13 tonnes pour une longueur de 2 500 mm)
Course de la butée arrièreLongueur du mouvement de la butée arrière pour un positionnement précis (par exemple, 1 000 mm ou plus)
Précision de la butée arrièrePrécision du positionnement de la butée arrière (par exemple, ± 0,2 mm ou mieux)
Matériau de la lameAcier généralement à haute teneur en carbone et en chrome (par exemple, HCHCr/D2) avec une dureté de 55 HRC ou plus

Le terme « râteau » fait référence à la configuration angulaire des lames. L'angle d'attaque et le jeu dépendent tous deux du type et de l'épaisseur du matériau à couper.

Il existe de nombreux fabricants de cisailles en Chine, et chaque fabricant, selon les normes de paramètres de base fixées par le pays, combinées aux caractéristiques de la structure du produit de sa propre usine et aux besoins du marché, a également développé sa propre série de tableaux de paramètres d'usine. En raison de la concurrence féroce, il existe également une grande variété de développements et de spécifications de produits.

La situation de développement des principaux paramètres techniques des cisailles produites dans le pays et à l'étranger est décrite comme suit :

1. Épaisseur de la plaque cisaillable

Dans les années 1960, des cisailles capables de couper des épaisseurs de tôles allant jusqu'à 60 mm ont été produites à l'étranger, et la Chine a également produit des cisailles avec une épaisseur de coupe de 50 mm.

Avec le développement de la science et de la technologie, le processus de découpe des plaques a également été continuellement amélioré. Ces dernières années, les cisailles capables de couper des épaisseurs allant jusqu'à 40 mm sont devenues rares. Compte tenu du taux d'utilisation et de l'économie de l'équipement, l'épaisseur de coupe maximale des cisailles produites par la plupart des pays est de 25 mm ou 32 mm.

2. Largeur de la plaque cisaillable

Avec le développement des camions lourds, des remorques, des gros bus et des gros avions, la demande de largeur de coupe croissante continue de croître. Des cisailles avec une largeur de coupe allant jusqu'à 9000 mm, 10000 mm ont été produites à l'étranger. Les cisailles avec une largeur de coupe de 6000 mm sont relativement courantes.

3. Profondeur de la gorge

Avec l'amélioration continue de la qualité des produits, les exigences en matière de qualité de cisaillement et d'efficacité de production des tôles augmentent également. Le processus de cisaillement de longues bandes sur des cisailles ne peut plus rivaliser avec d'autres technologies de coupe, de sorte que la méthode consistant à utiliser des cisailles à gorge profonde pour cisailler de longues bandes est rarement utilisée.

De plus, la profondeur de la gorge affecte considérablement le poids de la machine, c'est pourquoi les cisailles nationales et étrangères ont actuellement tendance à adopter une profondeur de gorge plus petite, en particulier dans les cisailles à grande échelle, c'est plus évident. Pour répondre aux exigences particulières des utilisateurs, dans la série, à l'exception de quelques spécifications qui ont une gorge élargie, on adopte généralement une gorge peu profonde et une gorge profonde est traitée sur commande spéciale.

4. Angle de cisaillement

Afin de réduire la flexion et la torsion de la tôle cisaillée, un angle de cisaillement plus petit est généralement adopté, ce qui peut augmenter quelque peu la force de cisaillement et également avoir un certain impact sur la résistance et la rigidité des composants sollicités, mais il améliore la qualité du cisaillement.

5. Nombre de coups

Le nombre de coups est directement lié à l'efficacité de la production. Avec le développement de la production, l'apparition de divers dispositifs de chargement et de déchargement nécessite que la machine ait un nombre de coups plus élevé. Pour les petites cisailles à transmission mécanique, il atteint généralement plus de 50 fois par minute. Les cisailles à transmission hydraulique prennent également en compte les aspects système hydraulique et contrôle pour leur permettre d'ajuster automatiquement et rapidement la longueur de course en fonction de la largeur de la plaque cisaillée, afin d'augmenter le nombre de coups.

Étant donné que la production de tôles occupe une part importante dans la production d'acier de chaque pays et que de nombreux secteurs industriels utilisent des tôles, dans chaque pays industriellement développé, il existe de nombreuses usines qui produisent des cisailles selon leur propre série de normes de paramètres.

Les principaux paramètres techniques de certaines cisailles CNC sont présentés dans le tableau 2.

Tableau 2 Principaux paramètres techniques des cisailles CNC

NomQS11K-4×2500QS-11K-6×2500QC12K-4×2500QC12K-6×2500QC12K-6×3200
Épaisseur découpable/mm46466
Largeur découpable/mm25002500250025003200
Angle de cisaillement1°18′1°30′1°30′1°30′1°30′
Course de la butée arrière/mm750750600600600
Fréquence des AVC/(fois/min)6060222217
Puissance du moteur principal/kW5.57.55.57.57.5
Type de transmissionEmbrayage mécanique de sous-transmissionType de poutre pivotante hydraulique
Nombre d'axes CNC1
Réglage de la butée arrière vitesse maximale/(m/min)5
Précision de positionnement du réglage de la butée arrière/mm± 0,10
Dimensions de la machine/mmLong35903670308031303840
Largeur32001830144015301675
Hauteur15601610155016001620
Poids de la machine/t5.56456.6

Remarque : La résistance de la plaque cisaillée α b ≤ 450 MPa.

Principaux types de cisailles

1. Cisaille manuelle pour tôles

Les cisailles à tôle manuelles sont des équipements qui permettent de couper des plaques en déplaçant manuellement la lame de haut en bas. Ces cisailles sont actionnées à la main, faciles à utiliser et adaptées à la découpe de petites plaques, mais leur précision de coupe est faible et ne peut pas répondre aux exigences des grandes plaques.

2. Cisailles mécaniques

La cisaille mécanique fonctionne à l'aide d'un dispositif de puissance composé d'un moteur, d'un volant d'inertie, d'un arbre à vis sans fin et d'un embrayage. Elle a des vitesses de coupe plus rapides et plus de coups par minute par rapport à la cisaille hydraulique.

Le volant d'inertie de la cisaille mécanique stocke l'énergie, ce qui permet d'utiliser un moteur de moindre puissance. En fonction du mode de fonctionnement, les cisailles mécaniques peuvent être divisées en deux types : à déplacement ascendant et à déplacement descendant.

3. Cisailles hydrauliques

La cisaille hydraulique est alimentée par un vérin hydraulique et un moteur. Le moteur entraîne le vérin hydraulique, appliquant une pression d'huile hydraulique au piston, fournissant ainsi de la puissance au piston de la lame supérieure.

La cisaille hydraulique a une course plus longue et peut supporter différentes capacités de charge. Les matériaux coupés à l'aide d'une cisaille hydraulique ont une surface lisse avec un minimum de marquages. Ces machines sont connues pour leur grande force de cisaillement, leur fonctionnement stable et leur bonne contrôlabilité.

La cisaille hydraulique peut être classée en deux types : la cisaille à poutre pivotante et la cisaille à guillotine.

Comparaison des cisailles mécaniques et hydrauliques

FonctionnalitéCisaillement mécaniqueCisaillement hydraulique
TransmissionMécanique (biellette de direction, engrenage)Hydraulique (vérins hydrauliques)
Vitesse de coupePlus rapide en mode cycle completPlus lent, mais peut fonctionner en continu
CapacitéLimité aux matériaux plus minces (plaque jusqu'à 1/4″)Peut couper des matériaux plus épais (plaque de 3/8″ à 1″)
PrécisionPrécision et ajustabilité inférieuresPrécision accrue et réglages précis
BruitBruyant pendant le fonctionnement, mais globalement plus silencieuxBruit constant du système hydraulique
EntretienDes mécanismes plus simples, plus faciles à entretenirPlus complexe, mais conçu pour une utilisation et une maintenance faciles
SécuritéPeut être arrêté en milieu de cycle, mais plus de risquesInversion automatique, rideaux lumineux, protection contre les surcharges
RefroidissementNon requisLe système hydraulique chauffe et nécessite un refroidissement
Impact environnementalAucun déchet hydraulique (huile, filtres)Produit des déchets hydrauliques
Résistance aux chocsPlus résistant aux chocs grâce à une construction robusteMoins résistant aux chocs grâce aux vérins hydrauliques

4. Cisailles pneumatiques

La cisaille pneumatique fait référence à l'équipement qui utilise un système pneumatique pour contrôler le mouvement de haut en bas de la lame pour la coupe des plaques.

La cisaille pneumatique pour plaques offre une vitesse de cisaillement et une précision élevées, car le mouvement de sa lame peut être réglé par pression d'air. Elle est généralement utilisée pour couper des plaques spéciales, telles que celles présentant une dureté et une résistance élevées.

Grâce à sa vitesse de coupe élevée et à sa précision, la cisaille pneumatique est idéale pour la coupe à grande vitesse et de haute précision.

Il existe deux principaux types de cisailles pour la découpe de plaques : linéaire et circulaire. La cisaille linéaire est alimentée par des dispositifs hydrauliques et peut traiter des plaques métalliques plus épaisses.

La cisaille circulaire est alimentée par un moteur et peut couper des plaques métalliques circulaires. Chaque type de cisaille a ses propres avantages et est adapté à différents besoins de coupe.

Les utilisateurs peuvent sélectionner le type de cisaille le plus approprié en fonction de leurs besoins et des propriétés du matériau.

Par exemple, les cisailles manuelles sont idéales pour couper de petites plaques, tandis que les grandes plaques peuvent nécessiter une cisaille à guillotine ou une cisaille pneumatique.

Types de cisailles à métaux

Il existe plusieurs types de cisailles à métaux, chacune conçue pour des applications spécifiques. Les types de cisailles à métaux les plus courants comprennent :

– Cisaille guillotine : cette cisaille est utilisée pour la coupe rectiligne de tôles. Elle est disponible en différentes tailles et épaisseurs, ce qui la rend adaptée à une large gamme d'applications.

– Cisailles rotatives : les cisailles rotatives utilisent une lame rotative pour couper des tôles. Elles sont idéales pour couper des formes courbes et des motifs complexes.

– Cisailles à refendre : Ces cisailles sont utilisées pour couper des bobines de métal en bandes étroites. Elles sont conçues pour les applications de production à grande échelle.

– Cisailles à grignoter : Les cisailles à grignoter sont utilisées pour découper des formes et des contours complexes dans des tôles. Elles utilisent un petit poinçon à déplacement rapide pour retirer le métal par petites bouchées.

Considérations clés lors du choix d'une cisaille

Type et épaisseur du matériau

Le type de matériau avec lequel vous travaillez, qu'il s'agisse d'acier, d'aluminium ou d'autres métaux, joue un rôle crucial dans le choix d'une cisaille. Les matériaux plus épais ou plus durs nécessitent des machines plus puissantes, telles que des cisailles hydrauliques, tandis que les matériaux plus fins peuvent être traités par des modèles plus légers comme des cisailles mécaniques ou à guillotine. Il est important d'adapter la capacité de coupe de la machine à l'épaisseur du matériau pour éviter les dommages ou les coupes inefficaces.

Volume et vitesse de production

Si votre activité implique des volumes de production élevés, la vitesse devient un facteur critique. Les cisailles hydrauliques et CNC sont idéales pour une production continue à grande vitesse. En revanche, si votre charge de travail est plus petite ou plus spécialisée, une cisaille mécanique peut suffire. L'évaluation de vos exigences de production permettra de garantir que la machine répond à vos exigences de rendement sans compromettre l'efficacité.

Exigences en matière de précision et d'automatisation

Pour les industries nécessitant une haute précision et des coupes complexes, les cisailles CNC offrent une précision et une automatisation inégalées. Les réglages automatisés réduisent les erreurs humaines et améliorent la cohérence, ce qui rend les machines CNC parfaites pour les applications à grande échelle et exigeant une grande précision. Cependant, pour les travaux plus simples où la haute précision n'est pas une priorité, les machines manuelles ou semi-automatiques peuvent offrir une solution plus rentable. Il est essentiel de trouver un équilibre entre les besoins de précision et les contraintes budgétaires lors du choix de la bonne cisaille.

Conclusion

En conclusion, comprendre les différents types de cisailles est crucial pour faire le bon choix dans vos opérations de fabrication de métaux. Que vous ayez besoin de la haute précision d'une cisaille à guillotine, de l'efficacité d'une conception à poutre pivotante ou de l'automatisation d'une cisaille CNC, chaque type offre des avantages uniques adaptés à des tâches et des matériaux spécifiques. En prenant en compte des facteurs tels que le type de matériau, le volume de production et les exigences de précision, vous pouvez sélectionner la meilleure option pour améliorer vos capacités de production. Ce guide ultime types de cisailles vous assure d’être bien équipé pour prendre une décision éclairée en fonction des besoins de votre entreprise.

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