Une cale d'épaisseur est une fine pièce de matériau qui comble de petits jeux entre des pièces — pour mettre un montage de niveau, supprimer un jeu ou ajuster finement un prototype. Le choix du matériau, de l'épaisseur et de la forme fait toute la différence entre un réglage rapide et précis et un assemblage qui ne s'ajuste jamais tout à fait.
Cet article explique comment les cales de réglage sont utilisées, quels matériaux sont disponibles, à quoi faire attention lors du choix et comment elles sont fabriquées.
Qu'est-ce qu'une cale d'épaisseur ?
Une cale est une fine pièce de matériau servant à combler de petits jeux entre les pièces d'un assemblage. On distingue deux types principaux : les cales plates, en forme de plaque, et les rondelles de calage, de forme circulaire. Les cales plates ne sont pas toujours rectangulaires : elles peuvent comporter des trous ou des contours complexes pour s'adapter à des composants précis. Les cales peuvent aussi être fendues en forme de « C » ou de « U » afin de pouvoir être insérées et retirées sans démonter l'assemblage.
Les cales sont généralement réalisées en tôle d'une épaisseur inférieure à 1 mm. En règle générale, au-delà de 1 mm, on parle plutôt d'entretoise.
Utilisation des cales
En production, les cales d'épaisseur servent principalement à régler la hauteur ou la position des outillages et des équipements :
- Mise de niveau des gabarits, des montages et des composants de machines en intercalant des cales entre les pièces
- Comblement des jeux pour réduire le jeu, les claquements et les vibrations
- Rétablissement de l'alignement, car des outillages et des machines mal alignés entraînent des erreurs d'assemblage et réduisent l'efficacité
En développement, les cales servent à ajuster les dimensions des pièces de prototypes. Lorsque des composants présentant de légers écarts dimensionnels sont assemblés, des jeux peuvent apparaître et nuire au fonctionnement. Une cale vous permet d'ajuster rapidement et finement ces dimensions. Les cales servent aussi à tester différentes cotes pour déterminer celle qui donne le résultat souhaité.
Matériaux des cales
Les cales d'épaisseur existent en différents matériaux, chacun adapté à des applications spécifiques :
| Propriété | Acier inoxydable | Acier à bas carbone |
|---|---|---|
| Exemple | EN 1.4301 équiv. | EN 1.0330 équiv. (laminé à froid) |
| Résistance mécanique | Élevée | Bonne |
| Résistance à la corrosion | Très bonne | Faible — nécessite un revêtement, un traitement de surface ou un huilage |
| Tenue à la chaleur | Très bonne | Bonne |
| Précision d'épaisseur | Très élevée, en particulier à l'état écroui | Bonne |
| Coût | Plus élevé | Plus faible |
| Usage typique | Machines et réglages de précision | Réglages à coût maîtrisé en environnement sec |
Les cales en acier inoxydable sont le choix standard en construction mécanique grâce à leur résistance, leur tenue à la corrosion et leur épaisseur précise. L'acier à bas carbone est une alternative économique et facile à mettre en œuvre. Laminé à froid, il offre une bonne précision d'épaisseur — voir acier laminé à chaud ou à froid — mais il rouille et doit être protégé.
Comment choisir la bonne cale
- Épaisseur : les cales vont généralement de quelques millièmes de millimètre jusqu'à 1,0 mm, et des versions plus épaisses existent. Choisissez l'épaisseur en fonction du réglage nécessaire.
- Tolérance : vérifiez la tolérance d'épaisseur — pour des réglages fins, une tolérance serrée compte autant que l'épaisseur nominale.
- Bavures et planéité : les bavures et les déformations modifient l'épaisseur effective et réduisent la précision du réglage. Choisissez des cales planes et sans bavures, ou faites-les ébavurer.
- Matériau : pour une grande précision, optez pour l'acier inoxydable, qui offre une épaisseur constante.
- Forme : les rondelles de calage conviennent aux arbres, tandis que les cales en forme de C sont plus faciles à retirer après le montage. Pour des réglages ponctuels, le clinquant peut être découpé à la forme voulue.
Méthodes de fabrication des cales
Les cales d'épaisseur peuvent être fabriquées selon différentes méthodes, en fonction de la quantité et de la précision requise :
| Méthode | Outillage | Idéal pour | Précision | Bavures |
|---|---|---|---|---|
| Poinçonnage | Outil de découpe dédié nécessaire | Grandes séries | Élevée | Possibles — un ébavurage peut être nécessaire |
| Électroérosion à fil | Aucun | Petites quantités, matériaux durs | Très élevée | Pratiquement aucune |
| Découpe laser | Aucun | Prototypes, petites et moyennes séries, formes complexes | Élevée | Minimes |
- Poinçonnage : le matériau est cisaillé à l'aide d'un outil de découpe. Le poinçonnage est économique pour les grandes séries — généralement à partir d'environ 1 000 pièces — mais l'outil dédié entraîne des coûts initiaux élevés, et les pièces peuvent nécessiter un ébavurage.
- Électroérosion à fil : un fil fin sous tension électrique érode le matériau sans contact. Cela permet des découpes très précises, même dans des métaux durs, pratiquement sans bavures. Cette méthode convient aux petites quantités.
- Découpe laser : une méthode rapide et flexible pour les tôles fines, qui atteint une grande précision dimensionnelle et réalise des formes complexes sans aucun outillage. Elle est idéale pour les prototypes et les petites et moyennes séries. Pour de très grandes quantités, le poinçonnage revient généralement moins cher à la pièce, et les feuillards très fins exigent des paramètres adaptés pour éviter les déformations thermiques.
Cales d'épaisseur sur mesure avec meviy
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| Matériau | Épaisseur | Tolérance d'épaisseur |
|---|---|---|
| EN 1.0330 équiv. | 0,1 / 0,2 mm | ±0,03 mm |
| EN 1.0330 équiv. | 0,3 mm | ±0,04 mm |
| EN 1.0330 équiv. | 0,5 mm | ±0,06 mm |
| EN 1.4301 équiv. (H) | 0,05 mm | ±0,005 mm |
| EN 1.4301 équiv. (H) | 0,1 mm | ±0,02 mm |
| EN 1.4301 équiv. (H) | 0,2 mm | ±0,03 mm |
| EN 1.4301 équiv. (H) | 0,3 mm | ±0,035 mm |
| EN 1.4301 équiv. (H) | 0,5 / 0,8 mm | ±0,04 mm |
| EN 1.4301 équiv. (H) | 1,0 mm | ±0,05 mm |
- Dimensions extérieures jusqu'à 850 × 350 mm en acier et 850 × 300 mm en acier inoxydable
- Découpes, trous traversants, trous oblongs et rectangulaires et contours libres — découpés dans la tôle comme les autres pièces plates, voir découpe laser
- Cales plates uniquement — les cales pliées ne sont pas proposées
- Autres pièces en tôle plus épaisse via la fabrication de pièces en tôle
- Prix et délai instantanés — aucun plan 2D nécessaire
Questions fréquentes sur les cales d'épaisseur
Quelle est la différence entre une cale et une entretoise ?
Toutes deux comblent un jeu entre des pièces. En règle générale, les cales sont fines — le plus souvent moins de 1 mm — et servent aux réglages fins. Les pièces plus épaisses qui créent un écartement défini sont généralement appelées entretoises.
Quelles épaisseurs existent pour les cales d'épaisseur ?
Les cales vont généralement de quelques millièmes de millimètre jusqu'à 1,0 mm. Chez meviy, vous pouvez commander des cales sur mesure à partir de 0,05 mm en acier inoxydable et de 0,1 mm en acier, chacune avec une tolérance d'épaisseur définie.
Faut-il choisir des cales en acier inoxydable ou en acier ?
Choisissez l'acier inoxydable pour des réglages précis, les environnements humides et une longue durée de vie : il ne rouille pas et son épaisseur est très constante. L'acier à bas carbone est une option économique pour les environnements secs, mais il nécessite une protection contre la corrosion.
Puis-je commander des cales sur mesure avec des trous ?
Oui. Avec meviy, vous importez votre cale sous forme de modèle 3D plat avec toutes les découpes, trous traversants ou contours libres nécessaires, et vous obtenez un devis instantané. Les cales pliées ne sont pas proposées.
Bien choisir sa cale d'épaisseur
Les cales d'épaisseur jouent un rôle important en fabrication, car elles permettent des ajustements dimensionnels précis. Selon l'application, vous aurez besoin de cales de formes, de matériaux et d'épaisseurs différents. Portez une attention particulière au matériau et à la tolérance d'épaisseur — et choisissez une méthode de fabrication adaptée à vos quantités et à vos exigences de précision.