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Tolérances d’usinage du Delrin et du POM : ce qui est réaliste
16 septembre 2026
L’acétal s’usine merveilleusement. Les copeaux se brisent, les surfaces sortent propres et les outils durent. Le difficile n’est pas de le couper. Le difficile, c’est que la pièce que vous avez mesurée dans la machine n’a plus la même taille une heure plus tard, dans une autre pièce, ou après une semaine sur une étagère dans un atelier humide.
Trois effets expliquent presque tout.
Dilatation thermique
Le POM se dilate d’environ 110 micromètres par mètre et par kelvin. L’acier est proche de 12. L’acétal bouge donc environ neuf à dix fois plus pour la même variation de température.
Faites le calcul sur une pièce réelle. Une plaque de 100 mm de long, mesurée à 20 °C puis à 28 °C, s’allonge d’environ 0,088 mm. C’est presque deux pas entiers d’une tolérance de ±0,05 mm, uniquement parce que la pièce est chaude.
C’est pourquoi les plans d’acétal devraient porter une température de contrôle. Vingt degrés Celsius est le choix habituel. Sans elle, vous et l’atelier pouvez mesurer correctement tous les deux et ne pas être d’accord.
Humidité
L’acétal absorbe environ 0,2 pour cent d’eau en 24 heures d’immersion et un peu moins d’un pour cent à saturation. C’est bien moins que le polyamide, et c’est l’une des raisons pour lesquelles on choisit le POM au départ. Ce n’est pas zéro.
Une pièce usinée sèche puis mise en service dans l’eau grossit légèrement. Sur une bague avec un alésage de 20 mm, c’est petit mais mesurable, et cela vaut la peine d’être su si l’alésage est un ajustement glissant plutôt qu’un trou de passage.
Contraintes internes
La barre et la plaque extrudées portent des contraintes liées à leur refroidissement. L’usinage les libère de façon inégale. Enlevez 8 mm sur une face d’une plaque de 25 mm et la plaque se cambre, parfois encore serrée, plus souvent une heure après sa sortie de la machine.
Les contraintes sont l’effet qui surprend le plus, car elles apparaissent après que le contrôle a été validé.
Ce que tiennent réellement les ateliers
Ce sont des plages habituelles issues de l’usinage de l’acétal dans un atelier à température stable. Ce ne sont pas des promesses, et l’atelier qui chiffre votre pièce les confirme sur votre géométrie.
| Élément | Courant | Possible avec soin |
|---|---|---|
| Cotes générales inférieures à 100 mm | ±0,05 mm | ±0,025 mm |
| Diamètre extérieur tourné, inférieur à 50 mm | ±0,05 mm | ±0,02 mm |
| Diamètre d’alésage, inférieur à 25 mm | ±0,05 mm | ±0,02 mm |
| Planéité sur une plaque de 100 mm | 0,1 à 0,2 mm | 0,05 mm après détensionnement |
| Longueur supérieure à 300 mm | ±0,15 mm | Dépend de la température de contrôle |
Tout ce qui est plus serré que ±0,02 mm en acétal relève d’une discussion, pas d’une note de plan. C’est faisable sur un petit élément, sur une pièce qu’on laisse se stabiliser, dans une salle à température contrôlée. Ce n’est pas faisable sur toutes les cotes d’une grande plaque, à aucun prix.
Quand le recuit vaut son coût
Un cycle de détensionnement consiste à maintenir la pièce à température élevée pendant une durée proportionnelle à l’épaisseur de paroi, puis à la refroidir lentement. Les ateliers le font au four ou dans un bain d’huile ou de sel chauffé. Il coûte un jour ou plus de délai et un peu de temps de four.
Il en vaut la peine quand :
- La pièce est épaisse et qu’on enlève beaucoup de matière d’un côté
- La planéité ou le parallélisme est serré sur une longue face
- La pièce est usinée dans une plaque plutôt que dans une barre
- La pièce subira un cycle de température en service et ne doit pas bouger
Il n’en vaut généralement pas la peine pour une petite bague tournée dans la barre, où la géométrie est symétrique et où peu de contraintes se libèrent.
La séquence qui fonctionne est : ébauche, recuit, finition. Recuire après la finition déplace la pièce que vous venez de finir.
Comment coter le plan
La chose la plus utile à faire est de tolérancer de façon sélective. Sur une pièce en acétal type, deux ou trois cotes comptent et les autres non. Si tout le plan porte une tolérance générale serrée, l’atelier doit traiter chaque cote comme critique, et vous payez le contrôle d’éléments dont personne ne se soucie.
Mentions pratiques à porter sur un plan d’acétal :
- La température de contrôle, par exemple 20 °C
- Les cotes critiques, tout le reste étant sous une tolérance générale large
- Si la pièce fonctionne dans l’eau, pour que l’atelier sache que l’alésage peut grossir
- Le cassage d’arête, car le POM garde une fine bavure sur les angles vifs
- La nuance, et si la substitution est permise
À quoi s’attendre dans un devis
Un atelier qui lit un plan d’acétal bien tolérancé chiffrera généralement l’une de trois voies : tournage dans la barre pour les pièces rondes, fraisage dans la plaque pour les pièces plates, ou ébauche, recuit et finition quand les tolérances l’exigent. La troisième voie coûte plus cher et prend plus de temps, et un bon devis dira laquelle il a retenue.
Si vous recevez des devis très différents, c’est souvent la raison. Un atelier a supposé un cycle de détensionnement et un autre non.
Questions fréquentes
Quelle est une tolérance réaliste pour du Delrin usiné ?
Environ ±0,05 mm sur les cotes générales est courant. ±0,025 mm est réaliste sur de petits éléments quand l’atelier maîtrise la température, prend des passes de finition légères et laisse la pièce se stabiliser avant le contrôle. Plus serré, il faut en discuter élément par élément.
Faut-il recuire le Delrin avant de l’usiner ?
Pas pour la plupart des pièces. Cela vaut la peine quand la pièce est épaisse, quand beaucoup de matière est enlevée d’un seul côté, ou quand la tolérance est assez serrée pour qu’un mouvement après usinage la mette hors cote. Un cycle de détensionnement entre l’ébauche et la finition ajoute un jour ou plus au délai.
Pourquoi ma pièce en POM mesure-t-elle autre chose à l’atelier et chez moi ?
La température, très probablement. L’acétal se dilate d’environ 110 micromètres par mètre et par kelvin. Une pièce de 100 mm mesurée à 20 °C puis à 28 °C diffère de près de 0,09 mm par la seule dilatation thermique. Convenez d’une température de contrôle et portez-la sur le plan.
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