Juin 2011



Un mot sur les mots (et les chiffres)

Il y a de nombreuses raisons d'ajouter des lettres et des chiffres sur une pièce. Le texte peut servir à identifier le produit, à indiquer sa marque, à faciliter son assemblage ou à donner des instructions à l'utilisateur final. Dans de nombreux processus, ajouter du texte est une opération secondaire ; les lettres et les chiffres sont écrits, imprimés, estampillés, appliqués par décalcomanie ou apposés de toute autre manière sur un produit existant. Dans le cas de l'usinage, le texte alphanumérique – en relief ou en creux dans la surface - peut faire partie intégrante de la pièce. Bien conçu, il peut éliminer une étape de production et produire un résultat bien lisible qui dure aussi longtemps que le produit.


Dans la plupart des cas et bien qu'il transmette des informations, le texte est un élément plus décoratif que fonctionnel de la pièce usinée. Toutefois, bien que son but soit différent, il est soumis aux mêmes normes de fabrication que d'autres géométries. Étant donné que le texte a tendance à être de plus petite taille que la plupart des géométries, qu'il comporte de nombreuses lignes fines, courbes et points, contenus dans un espace restreint, et qu'il doit être lisible pour répondre à sa fonction, sa conception nécessite une bonne compréhension du processus d'usinage (voir Figure 1).

Figure 1 : Le « o » (image de gauche) est trop petit pour le fraisage, en raison de l'étroitesse de la ligne et des courbes. Le « L » (image de droite) utilise une police de plus grande taille et laisse à l'outil suffisamment de place pour le fraisage.

Figure 1 : Le « o » (image de gauche) est trop petit pour le fraisage, en raison de l'étroitesse de la ligne et des courbes. Le « L » (image de droite) utilise une police de plus grande taille et laisse à l'outil suffisamment de place pour le fraisage.


Dans un numéro antérieur des Suggestions de conception de Protomold, nous avons abordé le sujet du texte dans les pièces moulées par injection. Les mêmes critères s'appliquent souvent au texte usiné, mais à l'envers ; le texte en relief sur une pièce moulée est produit par des géométries en creux dans un moule et inversement. Sur une pièce usinée, cependant, vous obtenez ce que vous avez coupé.


Lorsque vous créez des pièces pour le processus d'usinage automatisé de Firstcut, vous devez tenir compte de trois facteurs. Le premier est la taille minimale de nos outils de coupe : 0,5 mm Le deuxième est la forme cylindrique de nos outils de coupe. Et le troisième concerne les directions à partir desquelles notre processus de coupe sur 3-axes et six côtés, peut accéder aux pièces de fabrication.


La taille de l'outil de coupe détermine la largeur minimum pouvant être coupée. Lorsque le texte est en creux cette largeur sera la largeur minimum d'une ligne. Lorsque le texte est en relief, cette largeur sera l'espace minimal entre les lignes, soit à l'intérieur d'une lettre ou d'un chiffre, soit entre deux caractères. Cette limitation détermine non seulement la taille minimum de texte pouvant être coupée mais aussi le style du texte. Les polices de caractères linéales (sans serif en anglais – c.-à-d. sans empattements à l'extrémité des principaux traits) sont à choisir de préférence aux polices avec empattement (serif en anglais – c.-à-d. qui comportent des petites lignes à l'extrémité des principaux traits). La raison en est que, dans certaines polices, les empattements sont plus fins que le trait principal et donc plus difficiles à usiner. (La police Arial est un bon exemple de police linéale ; et Times est un exemple de police avec empattement.) Dans le processus de Firstcut, les zones trop étroites pour nos outils de coupe ne seront pas coupées. Toute zone de votre modèle de CAO 3D ne pouvant être coupée sera signalées en couleur dans votre devis FirstQuote (voir Figure 2, la couleur bleue indique le matériau que nous ne pouvons pas enlever).

Figure 2 : La vue de la pièce usinée du devis FirstQuote montre du texte en creux sur une pièce. Les zones colorées en bleu indiquent le matériau qui restera sur la pièce.

Figure 2 : La vue de la pièce usinée du devis FirstQuote montre du texte en creux sur une pièce. Les zones colorées en bleu indiquent le matériau qui restera sur la pièce.


La forme cylindrique des outils de coupe aura un impact sur la forme des coins. Les coins extérieurs peuvent être coupés à angle droit mais les coins intérieurs plus étroits seront arrondis au rayon de l'outil de coupe. C'est pourquoi, par exemple, un lettre « N » en relief aura des coins à arête vive en haut et en bas des traits verticaux, mais les angles étroits à l'endroit où le trait oblique les rejoint seront arrondis. Avec une lettre « N » en creux le contraire sera vrai. (Avec le processus de moulage Protomold nous avons l'inverse puisque c'est le moule qui est usiné et non pas la pièce.)


Généralement, pour le texte coupé sur une face orthogonale (un des six côtés à partir desquels nos outils de coupe travaillent) on utilise une fraise à bout carré. Le texte se trouvant dans un autre plan sera coupé avec une fraise à bout hémisphérique. L'angle d'attaque de l'outil de coupe sur une géométrie affectera la taille et la netteté des éléments qui peuvent être coupés. Au fur et à mesure que l'angle d'approche s'éloigne de la perpendiculaire, la largeur minimale de la coupe pouvant être effectuée par la fraise augmente. D'autre part, les côtés de la ligne en train d'être coupée ne seront pas verticaux, ce qui réduira potentiellement la netteté du caractère. C'est pourquoi le texte devra être placé le plus près possible de l'un des plans orthogonaux.


Le texte coupé sur une surface incurvée peut présenter des difficultés. Pour obtenir un maximum de netteté, ne positionnez pas ce texte perpendiculairement à la surface ; positionnez-le plutôt perpendiculairement à un plan virtuel (dans l'idéal un plan parallèle à une surface orthogonale). Prenons l'exemple de texte sur un cylindre vertical. Si le texte rayonne vers l'extérieur en partant du centre du cylindre, il se trouvera en grande partie hors du plan orthogonal dans lequel la fraise fonctionne (voir Figure 3). Si, à la place, vous pouvez utiliser votre logiciel de modélisation pour créer dans le cylindre un plan virtuel parallèle à l'une des faces orthogonales, créer le texte sur ce plan, et « l'extruder » vers la surface du cylindre. Le texte pourra être laissé en creux sous la surface ou mis en relief, mais dans les deux cas il sera coupé aussi nettement que possible pour un maximum de lisibilité.

Figure 3 : Dans le cas de lettrage en creux sur une pièce cylindrique, les polygones de couleur indiquent le matériau qui restera sur la lettre parce que ces zones sont inaccessibles depuis n'importe quelle direction d'usinage.

Figure 3 : Dans le cas de lettrage en creux sur une pièce cylindrique, les polygones de couleur indiquent le matériau qui restera sur la lettre parce que ces zones sont inaccessibles depuis n'importe quelle direction d'usinage.


En résumé, on peut dire que lorsqu'on parle de texte, plus grand est synonyme de meilleur et le positionnement sur un plan orthogonal est préférable. Examinez votre devis FirstQuote pour détecter les problèmes éventuels et si vous avez d'autres questions, appelez-nous au +33 (0)4 79 65 46 50.