Les couteaux et le fraisage CNC

Dans le domaine de la coutellerie, on a de plus en plus recours aux fraiseuses CNC. Un procédé que l’on retrouve jusque dans les plus petites coutelleries et même les fabricants de couteaux custom. Mais cela veut-il dire qu’il devient plus facile de fabriquer des couteaux ? Est-ce aussi simple qu’une photocopie ? Knivesandtools vous explique

Qu’est-ce que l’usinage CNC ?

CNC signifie Computer Numerical Control. Il s’agit tout simplement de fraisage contrôlé par ordinateur. Pour se faire, on charge un programme dans un ordinateur permettant à une fraise de mouler un bloc de matériau jusqu’à l’obtention du résultat attendu.

Un procédé qui semble très simple mais qui, dans la pratique, est bien plus compliqué que ça. Car même si une fraiseuse CNC peut accomplir beaucoup par elle-même, un support humain est toujours nécessaire. En particulier pour ce qui est de la préparation. Et cela demande beaucoup de préparation.

Pourquoi le fraisage CNC de couteaux est-il si difficile ?

Commençons par le commencement : le design d’un couteau. Celui-ci n’est pas généré par ordinateur, loin de là. Comme son nom l’indique, un design a besoin d’un designer. C’est à l’aide d’un logiciel de dessin que les formes, les dimensions et les proportions sont créées. Cette étape est souvent précédée d’une série de croquis sur une planche à dessin.

Une fois le dessin terminé, il arrive que le processus passe par un prototype numérique en 3D. Malheureusement cette étape ne donne aucun matériau permettant d’alimenter la fraiseuse CNC. Tout doit donc être converti pour que la fraiseuse CNC sache ce qu’elle doit faire. Par exemple, la machine doit savoir quelle taille de fraise utiliser. Une différence de quelques millimètres peut faire une grande différence une fois mise à l’échelle de la taille réelle du manche. Le dessin du design doit donc être converti en Gcode. Un langage numérique spéciale qui fait le lien entre le dessin et la fraiseuse.

Banc de fraisage

L’étape suivante consiste à placer un bloc d’acier, de titane ou d’aluminium sous la fraiseuse CNC pour qu’elle puisse se mettre au travail. Malheureusement, ici aussi ce n’est pas si simple. On a donc besoin d’un banc de fraisage aussi appelé fixtures en anglais. Une sorte de plateau de travail sur lequel on fixe le matériau à fraiser avant que la fraiseuse ne commence la découpe. Ce n’est pas comme si on pouvait déposer un morceau de titane sur une table et espérer qu’il ne bouge pas pendant que la fraiseuse découpe le matériau.

 

Ce n’est pas comme si on pouvait déposer un morceau de titane sur une table et espérer qu’il ne bouge pas pendant que la fraiseuse découpe le matériau.

 

L’élaboration d’un tel banc est extrêmement difficile. Cela demande beaucoup de tests, de modifications, de nouveaux tests, de nouvelles modifications et ainsi de suite. Ce processus prend beaucoup de temps mais est aussi très coûteux. La plupart du temps, on utilise des plaques ou blocs d’aluminium pour construire une base. L’aluminium à lui seul est relativement cher. Surtout quand, dès le premier test, le bloc d’aluminium de quelques centaines de dollars peut déjà aller à la déchetterie.

Prototypes et embouts de fraisage

Une fois que l’on a mis en place et configuré son banc de fraisage il est temps de fabriquer des prototypes et les tester avec différents outils. Le fait d’utiliser une fraise trop longue se voit tout de suite sur le résultat final. Une des étapes de la finition consiste à changer régulièrement les embouts de fraisage. Un tel embout pouvant coûter quelques dizaines voire même quelques centaines d’euros. On utilise souvent un embout différent pour enlever de la matière et pour faire les finitions. La plupart du temps, un embout extra fin passe une dernière fois sur l’ensemble de la pièce pour obtenir une finition la plus propre possible. Un processus qui prend du temps mais qui en vaut la peine.

Finition après fraisage

On pourrait penser qu’après le processus de fraisage CNC on obtient le produit final. Et bien non. En effet, la surface de la pièce a tout de même une finition assez grossière. On n’échappe donc pas à l’étape de finition manuelle. Ponçage, sablage, satinage : tout ce dont un couteau a besoin.

Coût d’une fraiseuse CNC

La fraiseuse CNC elle-même est tout sauf gratuite. Une CNC moderne comme celles que l’on trouve dans les usines de production coûtent des milliers d’euros. Parfois même plus selon les capacités de la machine. Ce montant consiste la base du travail de fraisage. S’ajoute ensuite le coût des accessoires et des pièces ajoutées à la machine. Sans oublier les consommables comme les embouts et le liquide de refroidissement mais aussi la maintenance. Pour finir, la main d’œuvre pour le machiniste mais aussi le coût de sa formation.

Conclusion

Est-ce alors une mauvaise idée d’utiliser une fraiseuse CNC ? Absolument pas. C’est la seule façon de fraiser des formes 3D de façon consistante et régulière. Comparé au sciage, à l’aiguisage et au fraisage entièrement manuel, le procédé de fraisage CNC est même parfois moins cher. Tout ce qu’il faut savoir c’est qu’il ne s’agit pas du processus de fabrication le moins cher qui soit. Il reste encore beaucoup d’étapes manuelles et de travail artisanal au sein même de ce mode de fabrication. Du dessin à la conception du banc de fraisage en passant par la création de prototypes avant de pouvoir commencer la réelle phase de fabrication. Ce n’est donc vraiment pas si simple.

Gough Custom Knives

Pour démontrer le tout, nous avons une superbe vidéo de Aaron Gough de Gough Custom Knives. Cela fait plusieurs années qu’il travaille à la fabrication et la perfection de son modèle signature. Il a passé des milliers d’heures sur la conception de ce couteau. Et il ne s’agit que d’un couteau à lame fixe avec son étui. Dans cette vidéo en anglais, il explique très clairement comment il utilise le fraisage CNC et nous pouvons observer sa fraiseuse au travail de façon très détaillée.

Il faut savoir qu’il utilise une fraiseuse CNC relativement vieille datant des années 90. De nos jours, il existe des fraiseuses bien plus modernes, plus rapides avec une plus grande capacité de production. Les principes de base sont cependant les mêmes et ce processus de fabrication demande énormément de savoir-faire.

Quelles sont les coutelleries qui excellent dans le fraisage CNC ?

Il existe quelques coutelleries pour lesquelles le fraisage CNC n’a plus de secret. De vrais maîtres du fraisage. Le résultat de leur travail a même souvent été primé. Voici quels noms : WE Knife, LionSteel, Chris Reeve Knives, Rick Hinderer Knives et Zero Tolerance.