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Qu’est-ce que le trait de scie ? Pourquoi vos assemblages découpés au laser ne s’emboîtent pas

·13 min de lecture
Qu’est-ce que le trait de scie ? Pourquoi vos assemblages découpés au laser ne s’emboîtent pas

Vous avez tout mesuré. Le générateur de boîtes demandait du contreplaqué de 3 mm, vous lui avez fourni du contreplaqué de 3 mm, et les assemblages à doigts vibrent quand même dans leurs logements comme des dents qui bougent. Ou vous avez découpé un trou pour une cheville de 6 mm, et la cheville est tombée directement au travers sans toucher les côtés.

Votre fichier n’a aucun problème. Vous venez simplement de découvrir le trait de scie.

Conseil

Réponse courte : le trait de scie est la largeur de matériau que votre machine retire le long de la ligne de découpe. Le faisceau ou la fraise a une largeur réelle : chaque découpe crée donc un mince canal, et non une ligne parfaitement dépourvue de largeur. Les pièces obtenues sont ainsi légèrement plus petites que le dessin, les trous légèrement plus grands et les assemblages correspondants plus lâches.

Le mot est plus ancien que toutes nos machines. À l’origine, le trait de scie désignait la fente laissée dans une planche par une lame de scie, et les charpentiers en tiennent compte depuis des siècles. Votre laser a hérité du problème, simplement à une échelle bien plus réduite.

Le problème de la ligne tracée

Voici tout le concept en une seule image mentale.

Votre logiciel de conception dessine avec un crayon infiniment précis. Une ligne dans un SVG a une position, mais aucune largeur. Votre machine, en revanche, découpe avec un marqueur. Le faisceau ou la fraise retire un canal d’une largeur réelle, centré sur votre ligne.

Ce centrage est important. La moitié du canal se trouve d’un côté de votre ligne, l’autre moitié de l’autre côté. Ainsi, chaque bord découpé de votre pièce finie se trouve à environ la moitié d’un trait de scie de l’endroit où vous l’avez dessiné, des deux côtés, pour chaque découpe, partout dans le motif.

Dessinez un carré de 20 mm et découpez autour. Le canal mange la moitié d’un trait de scie vers l’intérieur sur tout le pourtour : le carré que vous récupérez sur le plateau est donc plus étroit de la largeur totale du trait de scie que 20 mm. Pendant ce temps, le trou carré laissé dans la feuille est plus large de la largeur totale du trait de scie que 20 mm. Même ligne, deux résultats différents, selon le côté de la découpe que vous conservez.

C’est tout le mystère. Le reste de cet article consiste simplement à mesurer le canal et à décider quoi en faire.

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Découpe carrée de 20 millimètres sans compensation produisant une pièce plus petite et un trou plus grand

Avec un trait de coupe de 0.2 mm centré sur un parcours carré de 20 mm, la pièce mesure 19.8 mm de côté et l’ouverture mesure 20.2 mm. Le schéma agrandit le trait de coupe pour le rendre visible.

Quelle est la largeur du trait de scie selon chaque machine ?

Le trait de scie n’est pas une valeur unique. Il dépend de la machine et, sur une même machine, varie selon le matériau, son épaisseur, la mise au point, la puissance et la vitesse. Il est toutefois utile de connaître l’ordre de grandeur propre à chaque procédé, car cela vous indique quand il faut s’en préoccuper.

ProcédéComportement typique du trait de scieCe qui le crée
Laser CO2 ou à diodeFin, généralement autour de 0.1 à 0.3 mmLe faisceau focalisé brûle ou fait fondre un canal étroit
Routeur CNCLe diamètre total de la fraise, souvent 3.175 mm (1/8 inch) ou davantageLa fraise en rotation retire physiquement toute sa largeur
Couteau traînant (découpeuse vinyle)Effectivement nul sur le vinyle finLa lame écarte le matériau au lieu de retirer un canal
Scie sur tableGénéralement quelques millimètres, selon la lameLa largeur de la lame et sa voie, sens original du terme trait de scie

Deux éléments ressortent de ce tableau.

D’abord, le trait de scie d’une CNC est énorme comparé à celui d’un laser, mais les flux de travail CNC en tiennent compte depuis si longtemps que la correction est intégrée. Votre logiciel de FAO vous demande s’il faut découper à l’intérieur, à l’extérieur ou sur la ligne. Cette question est une compensation du trait de scie sous un autre nom ; y répondre correctement fait pratiquement disparaître la largeur de la fraise des dimensions finales. Les logiciels laser, en revanche, découpent généralement sur la ligne par défaut et vous laissent discrètement gérer le problème. Si vous comparez les deux machines, notre comparatif entre découpeuse laser et routeur CNC approfondit ce type de différence.

Ensuite, une découpeuse vinyle n’a pratiquement aucun trait de scie à prendre en compte sur un matériau fin. La lame sépare le vinyle comme une fermeture éclair au lieu de vaporiser un canal (son logiciel possède tout de même un réglage de décalage de lame, mais celui-ci corrige le pivotement de la lame, et non le matériau retiré). Si vous venez du monde des machines de découpe, voilà pourquoi les assemblages au laser vous ont surpris.

Pourquoi les pièces sont trop petites et les trous trop grands

Une fois que vous savez que le canal est centré sur la ligne, les symptômes classiques s’expliquent d’eux-mêmes :

  • Les profils extérieurs sont trop petits. Le bord se déplace vers l’intérieur de la moitié d’un trait de scie sur chaque côté : toute dimension extérieure diminue donc de la largeur totale du trait de scie.
  • Les trous et les découpes sont trop grands. Le bord se déplace vers l’extérieur de la moitié d’un trait de scie tout autour : le trou augmente donc de la largeur totale du trait de scie.
  • Les assemblages sont touchés deux fois. Un assemblage à doigts est constitué d’un doigt étroit qui entre dans une fente. Le doigt perd un trait de scie, la fente en gagne un : le jeu total entre les deux équivaut donc à environ deux largeurs de trait de scie. Avec un laser, cela peut représenter 0.3 à 0.4 mm de jeu, exactement l’écart qui fait vibrer un assemblage à boîte au lieu de le serrer.

C’est aussi pourquoi la compensation va dans cette direction. Pour obtenir les dimensions souhaitées, il faut réduire le trou dessiné et agrandir la pièce dessinée, chacun de la largeur d’un trait de scie, afin que le matériau retiré par la machine les ramène à leur vraie taille.

Avant de modifier quoi que ce soit, vous devez toutefois connaître votre valeur réelle.

Comment mesurer votre trait de scie

N’empruntez pas une valeur publiée sur un forum ou fournie par la machine d’un ami. Le trait de scie varie selon la lentille, la hauteur de mise au point, le matériau, son épaisseur et vos réglages de puissance et de vitesse. La seule valeur pertinente est celle que vous avez mesurée sur votre machine, avec le matériau du projet et les réglages du projet.

Le test prend quelques minutes et nécessite un pied à coulisse. Un pied à coulisse numérique bon marché convient parfaitement.

  1. Dessinez un carré simple d’une taille connue, par exemple 20 mm, dans votre logiciel de conception.
  2. Découpez-le dans la même feuille que celle utilisée pour le projet réel, avec exactement les réglages prévus pour les vraies découpes.
  3. Mesurez le carré découpé, sur les deux axes. Vous obtiendrez une valeur inférieure à 20 mm.
  4. Mesurez le trou qu’il a laissé dans la feuille. Vous obtiendrez une valeur supérieure à 20 mm.
  5. Votre trait de scie correspond au manque de la pièce (dimension dessinée moins dimension mesurée de la pièce) ; vous pouvez le vérifier avec l’excédent du trou (dimension mesurée du trou moins dimension dessinée). Les deux valeurs devraient être à peu près identiques.

Par exemple, si votre carré dessiné de 20 mm mesure 19.8 mm, votre trait de scie est de 0.2 mm, soit 0.1 mm par côté. Cette valeur par côté, la moitié du trait de scie, est celle demandée par la plupart des outils de décalage.

Conseil

Vous voulez plus de précision ? Découpez dix bandes distinctes de 10 mm sans appliquer de compensation, rapprochez-les et mesurez la rangée par rapport aux 100 mm attendus. Chaque bande est plus courte d’un trait de scie : le manque divisé par dix donne donc votre trait de scie, en moyennant les petites variations de votre pied à coulisse.

Notez le résultat. Le trait de scie par matériau et par épaisseur fait partie de ces valeurs qu’il vaut la peine de garder sur un pense-bête près de la machine, car il change à peine tant que vous ne modifiez pas la lentille, le matériau ou les réglages.

Parcours d’outil du profil extérieur déplacé vers l’extérieur et parcours d’outil du trou déplacé vers l’intérieur de la moitié du trait de coupe

Placez l’axe central de la découpe du côté de la chute, à la moitié de la largeur de trait de coupe mesurée. Appliquez cette compensation une seule fois dans le flux de travail de conception ou du logiciel machine choisi.

Compensation du trait de scie : quatre façons d’ajuster l’emboîtement

Vous avez une valeur. Il faut maintenant l’appliquer une seule fois, à un seul endroit.

  1. Laissez le générateur s’en charger. Les générateurs de boîtes et d’assemblages possèdent presque toujours un champ de trait de scie. Saisissez votre valeur mesurée et le générateur ajuste chaque doigt et chaque fente pour vous. Pour les assemblages, c’est de loin la méthode la plus simple.
  2. Décalez les tracés dans votre logiciel de conception. La plupart des éditeurs vectoriels disposent d’une fonction de décalage ou d’agrandissement. Agrandissez les profils extérieurs de la moitié d’un trait de scie et réduisez les trous de la moitié d’un trait de scie. C’est fastidieux pour les motifs complexes, mais cela fonctionne partout.
  3. Utilisez le réglage de décalage du trait de scie de votre logiciel laser. De nombreux programmes de découpe peuvent appliquer le décalage au moment de l’envoi, ce qui conserve votre fichier de conception propre et aux dimensions réelles.
  4. Avec la CNC, répondez honnêtement à la question du parcours d’outil. À l’intérieur pour les trous, à l’extérieur pour les profils, et le logiciel de FAO gère le diamètre de la fraise. Découper sur la ligne n’a de sens que si la géométrie a déjà été compensée ailleurs.

Avertissement

Appliquez la compensation à un seul endroit. Si le générateur de boîtes ajoute le trait de scie et que votre logiciel laser l’ajoute à nouveau, les assemblages seront trop serrés de deux traits de scie ; vous devrez alors poncer les doigts au lieu de combler les espaces. Un assemblage trop serré se corrige, mais c’est agaçant. La double compensation est la manière la plus courante de dépasser la valeur nécessaire.

Une fois la conception compensée, la gestion habituelle des fichiers s’applique. Si le logiciel de votre machine demande un DXF plutôt qu’un SVG, File Converter effectue la conversion sans frais de crédit d’outil, sans crédits, et conserve votre géométrie intacte. Si vous ne savez pas au départ quel format doit servir de base à votre flux de travail, notre comparatif DXF et SVG vous aidera à trancher. Le téléchargement du fichier converti nécessite un forfait payant actif.

Entures alternées en contreplaqué emboîtées dans l’angle de la même boîte

Une vue rapprochée de la même boîte montre comment les dimensions des languettes et des fentes s’emboîtent. L’ajustement dépend du matériau et de la découpe réels : utilisez donc un petit échantillon d’assemblage avant de découper chaque panneau.

Quand le trait de scie compte et quand l’ignorer

Voici ce qui vous évite de trop réfléchir : la plupart des découpes n’ont pas besoin de compensation du trait de scie.

Compensez lorsque les pièces doivent s’emboîter :

  • Assemblages à doigts et assemblages de boîtes
  • Languettes et fentes
  • Pièces montées en force, trous de chevilles, logements de roulements
  • Incrustations, où la pièce et la cavité évoluent en sens opposés et où les erreurs s’additionnent
  • Engrenages, charnières et tout élément mécanique

Ignorez-le lorsque rien ne touche le bord :

  • Gravure, qui ne traverse jamais le matériau et ne possède aucun bord d’emboîtement
  • Silhouettes décoratives, ornements et décorations murales
  • Dessous-de-verre, décorations de gâteaux et panneaux
  • Pochoirs, sauf si le pochoir est destiné à un usage où les dimensions sont critiques

Règle générale : si la pièce n’a jamais besoin de s’ajuster à une autre, un dixième de millimètre ne change rien que quiconque remarquera, et votre temps sera mieux employé ailleurs. Tracez une photo ou un logo en SVG propre avec MonoTrace, gratuitement et sans crédits, découpez-le comme décoration murale, et le trait de scie ne fera jamais partie de la discussion. Il ne devient concret que le jour où deux pièces doivent se maintenir l’une l’autre.

Dans tous les cas, le trait de scie n’est qu’un élément de la liste de vérification avant lancement. Notre guide sur la préparation des fichiers pour la découpe laser couvre le reste des points à contrôler avant d’appuyer sur Démarrer.

Foire aux questions

Le trait de scie est-il identique pour chaque matériau sur un même laser ?

Non. Les différents matériaux se consument différemment avec les mêmes réglages, et l’épaisseur compte également. Mesurez par matériau et par épaisseur, puis réutilisez la valeur jusqu’à ce qu’un élément de la configuration change.

Pourquoi les bords de mes découpes laser sont-ils légèrement inclinés ?

Le faisceau est focalisé en un col étroit et s’élargit au-dessus et au-dessous, de sorte que les parois de la découpe peuvent être légèrement coniques plutôt que parfaitement verticales. L’ampleur et la direction dépendent de la hauteur de mise au point et de l’épaisseur du matériau. Sur un matériau fin, cela se remarque à peine. Sur un matériau épais, cela peut affecter l’assise des assemblages : c’est une raison supplémentaire de faire un essai d’emboîtement avec le matériau réellement utilisé.

Puis-je simplement utiliser la valeur de trait de scie publiée pour le modèle de ma machine ?

Utilisez-la comme point de départ, pas comme réponse définitive. L’état de la lentille, la mise au point, le lot de matériau et les réglages modifient tous la valeur réelle. Le rapide test du carré vous indique la vérité sur votre machine aujourd’hui.

Mesurez une fois, ajustez pour toujours

Le trait de scie n’est pas un défaut et votre machine n’est pas cassée. C’est simplement la largeur de la découpe, et tous les procédés de découpe jamais inventés en ont une. Les makers dont les boîtes s’emboîtent parfaitement n’utilisent pas de meilleurs lasers. Ils ont mesuré un carré une fois, noté une valeur et saisie celle-ci dans le champ du trait de scie.

Alors, la prochaine fois que les doigts vibrent : découpez le carré de test, faites la soustraction et recommencez la découpe. Et lorsque votre fichier compensé doit devenir un DXF pour la machine, File Converter s’en charge sans frais de crédit d’outil. Pour tout ce qui est décoratif, MonoTrace transforme les images en SVG prêts à découper, également sans frais de crédit d’outil et sans calcul de trait de scie. Le téléchargement du fichier converti nécessite un forfait payant actif.

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