Energie de découpe

[alaink]

Bonjour,j'aimerai savoir s'il y a une façon de calculer l'energie minimale theoriquement nécessaire pour couper une certaine section de materiau. Par exemple 10cm x 10cm de fer ou de bois.
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[obi76]

A mon avis, en plus de dépendre du type de matériau, ça dépend de la longueur de découpe ainsi que de l'épaisseur (la longueur et la largeur c'est indépendant, tu peux couper une plaque de 1km de long sur 10cm, avec la même épaisseur ça te demandera la même énergie qu'une plaque de 1cm sur 10...).

[Jaunin]

Bonjour, Alaink,
Quand vous dites couper, c'est avec un couteau, une scie, un découpoir, un emporte-pièce, etc.
Et comme la écrit Obi76 l'épaisseur.
Cordialement.
Jaunin__

[alaink]

He bien justement, il s'agit d'identifier l'energie "theoriquement" minimale.
Elle ne devrait dépendre que du materiau, des facteurs de forme et pas de la methode de découpe...

On considère que l'épaisseur de découpe est minimale. D'ailleurs y a-t-il une limite théorique à cette épaisseur pour que la coupure soit effective? Une largeur de coupe "moleculaire" serait-elle suffisante pour que les 2 parties se séparent?

[A voir en vidéo sur Futura]

[obi76]

Là je ne suis plus trop... a la limite tu prend un film d'un atome d'épaisseur (un nanotube quoi), là tu peux être sur que l'énergie de découpe sera minimale...

la question n'a aucun sens, précise stp...

[alaink]

Peux-t-on calculer la valeur de cette energie pour un materiau et une section donnés?

Intuitivement, plus on utlise un "fil à couper le beurre" fin (en acier, tube de carbone ou autre...) moins on devrait dépenser d'energie. Mais il doit y avoir une limite indépendente de l'outil employé.
En dessous d'une certaine largeur de coupe il doit y avoir en plus des phenomenes physico-chimiques qui font que le materiau découpé se "ressoude" spontanément derriere le passage de l'outil (cf analogie avec le beurre...).

Quelle branche des sciences est susceptible de répondre? Thermodynamique, chimie, ou physique des materiaux?

[invite786a6ab6]

La question est intéressante ! Effectivement dans les découpes habituelles, la majeure partie de l'énergie dépensée est due aux frottements et autres déformations du matériaux. Quand on voit avec quelle facilité se propage une fissure dans du verre, on peut imaginer que l'énergie de découpe est très faible, mais certainement pas nulle. Reste à savoir si la découpe au niveau atomique à un sens à l'échelle macroscopique.

[Jaunin]

Bonjour,
Il faudrait peut-être rechercher du côté de la dislocation entre atome sous l'effet d'un cisaillement.
Peut-être voir dans les manuels traitant des propriétés des matériaux, dans le mécanisme d'écoulement, caractérisé par la formation de zone de glissement plastique. Peut-être ?.
Cordialement.
Jaunin__