Saignée (kerf) : pourquoi vos pièces découpées ne s'emboîtent pas

Vous dessinez un carré de 50 mm, vous le découpez, vous le mesurez : il fait 49,8 mm. Vous dessinez un tenon exactement aussi large que sa fente, et l’assemblage fini a du jeu. C’est la saignée, et une fois que vous connaissez sa valeur pour votre machine et votre matériau, vous pouvez la faire disparaître entièrement dès la conception.

Saignée ou kerf ?

Le terme français est saignée (ou largeur de coupe). Dans les logiciels, les forums et les générateurs de boîtes, on rencontre surtout le mot anglais kerf. Les deux désignent la même chose ; cet article emploie « saignée ».

Ce qu’est la saignée

Un laser ne découpe pas le long d’une ligne comme un stylo la trace. Il retire une bande de matériau d’une largeur mesurable. Cette bande, c’est la saignée.

Le faisceau suit la ligne que vous avez dessinée : la saignée est donc retirée centrée sur votre ligne, à peu près pour moitié de chaque côté. Deux conséquences :

• Les pièces sortent plus petites que dessinées, d’une largeur de saignée au total (une demi-saignée de chaque côté).
• Les trous sortent plus grands que dessinés, d’une largeur de saignée au total.

C’est pourquoi un assemblage tenon-fente dessiné aux cotes exactes a toujours du jeu : le tenon a perdu une demi-saignée de chaque côté et la fente a gagné une demi-saignée de chaque côté. Le jeu obtenu est deux fois la largeur de saignée, ce qui explique que l’assemblage paraisse bien plus lâche que la seule valeur de saignée ne le laisserait croire.

Quelle est sa largeur ?

Sur un laser CO₂ découpant des non-métaux, la saignée mesure généralement de 0,1 à 0,3 mm. Cette plage est large parce que la saignée n’est pas une propriété fixe de la machine. Elle varie selon :

Facteur	Effet sur la saignée
Distance focale de la lentille	Une focale plus courte concentre le faisceau en un point plus petit et découpe une saignée plus étroite. Une longue focale découpe plus large.
Hauteur de focalisation	La saignée est la plus étroite au vrai point focal et s’élargit dès que la focalisation s’en écarte, dans un sens ou dans l’autre.
Puissance et vitesse	Plus de puissance, ou un déplacement plus lent, apporte plus d’énergie et élargit la saignée.
Matériau	L’acrylique, le contreplaqué, le MDF, le cuir et le feutre se comportent tous différemment, et l’épaisseur compte aussi.
Épaisseur du matériau	La découpe est légèrement en V : la saignée est un peu plus large sur la face supérieure que sur la face inférieure.

À cause de cette liste, il n’existe pas de valeur universelle utile. Mesurez la vôtre, pour la combinaison que vous utilisez réellement.

La saignée n’est pas constante dans l’épaisseur

Le faisceau est un cône : la découpe est donc très légèrement en biseau, plus large en haut qu’en bas. Sur un matériau fin, c’est sans importance. Sur de l’acrylique épais, ce n’est pas le cas, et c’est pourquoi une pièce qui s’emboîte serrée en 3 mm peut être trop serrée en 10 mm. Si vous avez besoin de précision dans un matériau épais, mesurez la saignée sur la face qui compte pour l’assemblage.

Mesurer votre saignée en une seule découpe

Il existe une jauge toute faite pour cela, créée par Nameek et Elplatt, et c’est celle que nous utilisons chez BRM Lasers : jauge de saignée sur Thingiverse.

Si Thingiverse est indisponible

Nous renvoyons vers l’original parce que ses auteurs en méritent le crédit. Si vous ne pouvez pas y accéder, nous en hébergeons une copie : jauge de saignée (SVG).

1. Importez le fichier dans votre logiciel laser et appliquez les mêmes réglages que pour le vrai travail.
2. Découpez le dessin.
3. Faites glisser la petite pièce à trou carré le long de la jauge. Elle s’arrête à l’endroit où la fente n’est plus plus large que la découpe. Lisez la valeur en haut.

Cette lecture correspond à la largeur de saignée complète. Divisez-la par deux : c’est cette demi-saignée que le décalage du logiciel attend, puisque le faisceau retire une demi-saignée de chaque côté de votre ligne.

Notez-la

Tenez un petit tableau des valeurs de saignée par matériau, épaisseur et lentille, et réutilisez la valeur chaque fois que cette combinaison revient.

Appliquer la compensation

Option 1 : laisser le logiciel décaler le trajet de coupe

Dans LightBurn, ce réglage se trouve sur le calque. Ouvrez les réglages d’un calque de lignes, allez dans Advanced et renseignez Offset. Une valeur positive compense à l’extérieur de la forme, une valeur négative à l’intérieur.

Option 2 : intégrer la compensation au dessin

Pour les assemblages en particulier, intégrer la tolérance dans la CAO plutôt que de compter sur un décalage logiciel a l’avantage d’être explicite : elle accompagne le fichier et reste valable s’il est envoyé sur une autre machine.

Si vous dessinez un tenon et une fente à emboîtement serré, faites le tenon plus large que la fente d’une saignée complète. Le tenon perd une demi-saignée par côté et la fente en gagne une demi par côté : ils se rejoignent exactement.

Beaucoup de générateurs de boîtes et d’assemblages à entures demandent votre saignée (souvent sous le nom « kerf ») dès le départ et font ce calcul pour vous. Donnez-leur la valeur que vous avez mesurée.

N’utilisez pas les deux à la fois

Si vous intégrez la compensation au dessin et réglez un décalage de saignée dans le logiciel, vous l’appliquerez deux fois et les pièces ne s’assembleront pas. Choisissez une méthode et tenez-vous-y.

Concevoir des assemblages qui fonctionnent

La compensation de la saignée ne compte qu’une fois la géométrie de l’assemblage correcte. Quelques règles qui économisent du matériau :

• Longueur des entures ≈ épaisseur du matériau, ou un petit multiple. Un assemblage aux entures beaucoup plus courtes que l’épaisseur est faible, et des entures très longues sont fragiles à découper.
• Testez avant de vous lancer. Découpez un seul assemblage (un tenon, une fente) avant de découper une boîte entière.
• Visez un léger ajustement à frottement, pas un emboîtement au marteau. L’acrylique en particulier se fissure ou se craquelle si un assemblage est forcé, parfois plusieurs jours après.
• Décidez à l’avance si vous allez coller. Si l’assemblage doit être collé, un ajustement légèrement plus lâche est préférable, car un emboîtement serré ne laisse aucune place à la colle.
• N’oubliez pas que la plaque ne fait pas exactement son épaisseur nominale. Un contreplaqué « 3 mm » mesure couramment de 2,7 à 3,2 mm. Si vos fentes sont dessinées pour 3,0 mm et que la plaque mesure 2,7 mm, l’assemblage a déjà 0,3 mm de jeu avant même la saignée. Mesurez la plaque au lieu de vous fier à l’étiquette.

Sur une machine BRM

Deux points à connaître en particulier :

• Votre saignée dépend de la lentille montée. Les machines BRM peuvent recevoir des lentilles de différentes distances focales, qui ne produisent pas la même saignée. Si vous changez de lentille, mesurez de nouveau. Voir différentes lentilles et compatibilité des lentilles par modèle de machine.
• La saignée est un bon signal d’alerte précoce. Si une mesure de saignée stable depuis des mois devient soudain nettement plus large, cela mérite une recherche plutôt qu’une compensation : une saignée qui s’élargit signifie généralement que la focalisation a dérivé ou que les optiques doivent être nettoyées. Voir mon laser ne découpe plus de part en part.