Actualités - Comment choisir les bonnes dents pour votre lame de scie

Dans le domaine de la découpe industrielle, les lames de scie sont souvent considérées à tort comme de simples consommables. Pourtant, pour les ingénieurs expérimentés ou les responsables de production, une lame de scie est un instrument de précision. La qualité de la coupe dépend souvent d'un écart de seulement deux ou trois degrés dans la géométrie du profil des dents ; un écart trop important peut entraîner une rupture brutale de la lame ou, au contraire, une surface de coupe parfaitement lisse.

Cette fois-ci, nous analysons en détail les caractéristiques physiques des angles des dents de scie et expliquons comment des formes de dents spécifiques influent sur l'accumulation de chaleur, la charge de copeaux et la qualité de coupe pour trois principaux types de matériaux : les métaux ferreux (coupe à sec), le bois et les composites architecturaux.

Anatomie de la dent

Avant d'analyser des applications spécifiques, nous devons normaliser notre terminologie concernant les trois dimensions angulaires critiques qui définissent les performances de coupe.

L'angle de dépouille est l'angle formé par la face de la dent et une ligne radiale tracée du centre de la lame jusqu'à l'extrémité de la dent.

Fonction:Elle détermine l’« agressivité » de la coupe. Elle dicte l’angle du plan de cisaillement, c’est-à-dire l’angle sous lequel le matériau est déformé et séparé de la pièce.

La règle générale :Des angles positifs plus importants nécessitent moins de puissance, mais produisent une finition plus rugueuse et une durabilité des arêtes moindre. Des angles négatifs nécessitent plus de puissance, mais offrent un contrôle supérieur et une meilleure résistance des arêtes.

L'angle de dégagement (angle de dépouille) —β

Il s'agit du biseau situé sur le dessus de la dent, à l'opposé du tranchant.

Son rôle est d'empêcher les pointes en carbure de frotter contre le matériau que vous venez de couper.

Voici le compromis :Si l'angle est trop prononcé, les pointes des dents seront fragiles et manqueront de soutien, ce qui entraînera des ébréchures. S'il est trop faible, le frottement générera une chaleur excessive, provoquant une dilatation thermique et finissant par brûler la pièce.

Le dégagement radial (latéral)

Cet angle permet d'affiner la dent de l'avant vers l'arrière sur les côtés.

Cela réduit le frottement entre les côtés des dents et les parois de la saignée (la fente de coupe). Pour les travaux de coupe à sec, sans lubrifiant pour refroidir les côtés des dents, cet angle est primordial pour éviter l'accumulation de chaleur.

Métaux ferreux (La scie à froid à coupe sèche)

Objectif : Gestion thermique et résistance aux chocs

Les scies à froid à coupe sèche (équipées de pointes en cermet ou en carbure revêtu) représentent la catégorie la plus complexe à concevoir sur le plan technique. Et voici l'objectif paradoxal : générer de la chaleur, mais l'évacuer immédiatement.

Lors de la coupe à sec, la déformation plastique de l'acier génère de la chaleur. La géométrie de l'outil doit permettre de transférer environ 80 à 90 % de cette chaleur aux copeaux ; ainsi, la lame et la pièce restent froides. C'est précisément le principe de la coupe à froid.

La géométrie de la « découpe à froid »

Pour la découpe de l'acier doux, on utilise généralement un profil de rectification en trois passes (TCG). Cependant, l'angle varie en fonction de la microstructure de l'acier.

Applications à parois minces (tubes, cornières, profilés en U)

Angle de chasse : Positif (+5° à +10°)

Angle de dégagement : 10° à 12°

Raisonnement:Un dégagement légèrement supérieur permet à la dent de sortir proprement de la coupe sans frotter contre la bavure qui se forme généralement à l'intérieur d'un tube.

Applications solides (barres, plaques épaisses)

Angle de chasse : Zéro à faible positif 0° à +3°

La physique :Lors de la coupe d'acier massif, la dent entre en contact avec le matériau pendant une durée plus longue, créant une charge continue et à fort impact. Un angle positif aigu laisse la pointe en carbure sans support et fragile.Angle de chasse nuldirige les forces de coupe vers l'arrière, dans le corps de la lame, en utilisant la résistance à la compression du carbure (qui est élevée) plutôt que sa résistance au cisaillement (qui est plus faible).

Angle de dégagement : 8°

Raisonnement:Un angle de dégagement plus faible ajoute plus de « matière » derrière le tranchant, agissant comme dissipateur thermique et support structurel.

Acier inoxydable (Le défi de l'écrouissage)

Angle de chasse : 0°jusqu'à +5°
Considération particulière :L'acier inoxydable (comme le SUS304) a tendance à s'écrouir sous l'effet du frottement. La lamedoitCouper, pas glisser. Bien qu'une coupe à angle nul offre une bonne résistance, on a souvent besoin d'une coupe légèrement plus large.Angle de dégagement (12°)que pour l'acier doux. Cela garantit qu'après la coupe, l'arrière de la dent n'entre pas en contact avec le matériau, qui reprend légèrement sa forme grâce à son élasticité.

Applications de travail du bois

Objectif : Sens du grain et sectionnement des fibres

Le bois est un matériau anisotrope : ses propriétés physiques varient selon la direction de la force par rapport au fil du bois. Par conséquent, la géométrie de la lame de scie doit s’adapter au fil du bois.

A. Déchirure (Coupe dans le sens du grain)

Le déchiquetage est essentiellement une opération de burinage. Le but est de dégager les longs brins de fibres.
- Angle de chasse : Positif élevé (+20)°jusqu'à +25°)
- Géométrie: Affûtage à plat (FTG)
- La physique :L'angle d'attaque élevé agit comme un rabot manuel, enlevant rapidement la matière. Cet angle prononcé plaque le bois contre la lame. Si cela permet des vitesses d'avance très rapides (essentielles pour les scieries), la finition de surface est alors rugueuse.
- Le facteur gosier :La gorge (l'espace entre les dents) doit être profonde et large. Les fibres longues produisent des copeaux volumineux ; si la gorge est trop étroite, la sciure se comprime, créant des frottements et brûlant le bois (et la lame).
B. Coupe transversale (Coupe en travers du fil)

La coupe transversale nécessite de sectionner les fibres perpendiculaires à la coupe. Si vous utilisez une lame à refendre (FTG), le bois risque de s'écailler ou de se fendre du côté de la coupe.
- Angle de chasse : Modérément positif (+10)°jusqu'à +15°)
- Géométrie: Biseau supérieur alternatif (ATB) ou Hi-ATB
- La physique :Les dents sont biseautées pour former des pointes acérées comme des lames de couteau sur des faces alternées. Elles incisent les fibres à gauche et à droite de la saignée.avantélimination du matériau central. L'angle de coupe inférieur (10°contre 20°) ralentit la « prise » de la lame, permettant une action de cisaillement plus douce qui laisse un grain de bout poli.

métaux non ferreux et composites

Objectif : Sécurité et résistance à l'abrasion

A. Aluminium et métaux non ferreux

L'aluminium est mou, ductile et possède un point de fusion bas. Il est réputé pour sa texture collante et a tendance à encrasser les dents des lames.
- Angle de chasse : Négatif (-5)°à -6°)
- Géométrie: JCC
- La physique de la sécurité :Si vous utilisez un angle de coupe positif (comme une lame pour le bois) sur de l'aluminium, la lame va « grimper » sur le matériau. Dans une scie à onglet manuelle, cela peut violemment tirer la poignée de la scie vers le bas ou projeter la pièce à usiner.Râteau négatifL'angle modifie le vecteur de force : il pousse le matériauloinde la lame et contre la butée arrière, assurant une coupe sûre et contrôlée.
- Lubrification:Contrairement à la découpe à sec de l'acier, l'aluminium nécessite généralement une lubrification par brouillard d'huile pour empêcher les copeaux de se souder à la gorge.
B. Matériaux composites de construction (stratifiés, mélamine, fibrociment)
- Angle de chasse : Négatif (-2)°jusqu'à -5°)
- La physique :Les matériaux comme la mélamine possèdent un revêtement de surface cassant et dur comme du verre recouvrant un noyau tendre en panneaux de particules. Un crochet positif soulève le matériau, ce qui provoque l'écaillage de la surface cassante.Crochet négatifElle exerce une pression sur le matériau vers le bas pendant la coupe, comprimant la couche superficielle et empêchant l'écaillage.
- Note sur le matériel :Pour le fibrociment (à forte teneur en silice abrasive), l'angle importe moins que le matériau de la pointe.Diamant polycristallin (PCD)Les pointes sont indispensables pour une longue durée de vie, et présentent généralement des angles positifs faibles (+5°).°) pour gérer l'importante charge de poussière.