ISO 9013:2017
(Main)Thermal cutting — Classification of thermal cuts — Geometrical product specification and quality tolerances
Thermal cutting — Classification of thermal cuts — Geometrical product specification and quality tolerances
ISO 9013:2017 presents geometrical product specifications and quality tolerances for the classification of thermal cuts in materials suitable for oxyfuel flame cutting, plasma cutting and laser cutting. It is applicable to flame cuts from 3 mm to 300 mm, plasma cuts from 0,5 mm to 150 mm and laser cuts from 0,5 mm to 32 mm. The geometrical product specifications are applicable if reference to this document is made in drawings or pertinent documents, e.g. delivery conditions. If this document were also to apply, by way of exception, to parts produced by other cutting processes, this would have to be agreed upon separately. Flatness defects are not addressed as such in this document. The references are to the current standards for the materials used.
Coupage thermique — Classification des coupes thermiques — Spécification géométrique des produits et tolérances relatives à la qualité
ISO 9013:2017 traite des spécifications géométriques des produits et des tolérances relatives à la qualité pour la classification des coupes thermiques dans les matériaux aptes au coupage à la flamme, au coupage plasma et au coupage laser. Elle est applicable aux coupes à la flamme de 3 mm à 300 mm, aux coupes au plasma de 0,5 mm à 150 mm et aux coupes au laser de 0,5 mm à 32 mm. Les spécifications géométriques des produits sont applicables lorsqu'il est fait référence au présent document sur les dessins ou les documents pertinents, par exemple les conditions de livraison. Si le présent document s'appliquait exceptionnellement à des parties produites par d'autres procédés de coupage, cela nécessiterait l'objet d'un accord particulier. Les défauts de planéité ne sont pas traités en tant que tels dans ce document. Les références sont à des normes en vigueur pour les matériaux utilisés.
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INTERNATIONAL ISO
STANDARD 9013
Third edition
2017-02
Thermal cutting — Classification of
thermal cuts — Geometrical product
specification and quality tolerances
Coupage thermique — Classification des coupes thermiques —
Spécification géométrique des produits et tolérances relatives à la
qualité
Reference number
ISO 9013:2017(E)
©
ISO 2017
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ISO 9013:2017(E)
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ISO 9013:2017(E)
Contents Page
Foreword .iv
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
3.1 General . 1
3.2 Terms and definitions explained by figures . 2
3.2.1 Terms related to the cutting process . 2
3.2.2 Terms on the cut work piece . 3
3.2.3 Cut types . 4
4 Symbols . 8
5 Form and location tolerances . 9
6 Determination of the quality of cut surfaces . 9
6.1 General . 9
6.2 Measuring .10
6.2.1 Measuring conditions .10
6.2.2 Measuring point .10
6.2.3 Procedure .11
7 Quality of the cut surface .12
7.1 Characteristic values .12
7.2 Measuring ranges .12
7.2.1 General.12
7.2.2 Perpendicularity or angularity tolerance, u .12
7.2.3 Mean height of the profile, Rz5 .13
8 Dimensional tolerances .15
8.1 General .15
8.2 Dimensional tolerances on parts without finishing .18
8.3 Dimensional tolerances on parts with finishing .18
8.3.1 General.18
8.3.2 Machining allowance .19
9 Designation .19
10 Information in technical documentation .20
10.1 Indications of size .20
10.2 Indication of quality of cut surface and of tolerance class .20
10.2.1 On technical drawings .20
10.2.2 Title block of technical documentation .20
Annex A (informative) Achievable cut qualities for different cutting processes .21
Annex B (informative) Thermal cutting — Process principles .26
Bibliography .28
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ISO 9013:2017(E)
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards
bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out
through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical
committee has been established has the right to be represented on that committee. International
organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.
ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of
electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are
described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular the different approval criteria needed for the
different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the
editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www .iso .org/ directives).
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of
any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or
on the ISO list of patent declarations received (see www .iso .org/ patents).
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation on the meaning of ISO specific terms and expressions related to conformity assessment,
as well as information about ISO’s adherence to the World Trade Organization (WTO) principles in the
Technical Barriers to Trade (TBT) see the following URL: www . i so .org/ iso/ foreword .html.
The committee responsible for this document is ISO/TC 44, Welding and allied processes, Subcommittee
SC 8, Equipment for gas welding, cutting and allied processes.
This third edition cancels and replaces the second edition (ISO 9013:2002), which has been technically
revised.
Requests for official interpretations of any aspect of this document should be directed to the Secretariat
of ISO/TC 44/SC 8 via your national standards body. A complete listing of these bodies can be found at
www .iso .org.
iv © ISO 2017 – All rights reserved
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 9013:2017(E)
Thermal cutting — Classification of thermal cuts —
Geometrical product specification and quality tolerances
1 Scope
This document presents geometrical product specifications and quality tolerances for the classification
of thermal cuts in materials suitable for oxyfuel flame cutting, plasma cutting and laser cutting. It is
applicable to flame cuts from 3 mm to 300 mm, plasma cuts from 0,5 mm to 150 mm and laser cuts
from 0,5 mm to 32 mm.
The geometrical product specifications are applicable if reference to this document is made in drawings
or pertinent documents, e.g. delivery conditions. If this document were also to apply, by way of
exception, to parts produced by other cutting processes, this would have to be agreed upon separately.
Flatness defects are not addressed as such in this document. The references are to the current standards
for the materials used.
2 Normative references
The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content
constitutes requirements of this document. For dated references, only the edition cited applies. For
undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
ISO 1302:2002, Geometrical Product Specifications (GPS) — Indication of surface texture in technical
product documentation
ISO 3274, Geometrical Product Specifications (GPS) — Surface texture: Profile method — Nominal
characteristics of contact (stylus) instruments
ISO 4288, Geometrical Product Specifications (GPS) — Surface texture: Profile method — Rules and
procedures for the assessment of surface texture
ISO 8015, Geometrical product specifications (GPS) — Fundamentals — Concepts, principles and rules
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:
— IEC Electropedia: available at http:// www .electropedia .org/
— ISO Online browsing platform: available at http:// www .iso .org/ obp
3.1 General
3.1.1
cutting
operation of cutting the work piece
3.1.2
cut
result of the cutting operation
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ISO 9013:2017(E)
3.2 Terms and definitions explained by figures
NOTE Figure 1 indicates the terms related to the cutting process of the work piece after the cutting process
has started, Figure 2 indicates the terms for the finished work piece, Figure 3 shows a straight cut and Figure 4, a
contour cut.
3.2.1 Terms related to the cutting process
Key
1 torch/cutting head a work piece thickness
2 nozzle b nozzle distance
3 beam/flame/arc c advance direction
4 kerf d top kerf width
5 start of cut e cut thickness
6 end of cut f length of cut
g bottom kerf width
h cutting direction
Figure 1 — Terms related to the cutting process of the work piece
2 © ISO 2017 – All rights reserved
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ISO 9013:2017(E)
3.2.2 Terms on the cut work piece
Key
1 upper edge of cut
2 cut surface
3 lower edge of cut
a work piece thickness
i cut thickness
j depth of root face
f length of cut
α torch set angle
β cut angle
Figure 2 — Terms on the finished work piece
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ISO 9013:2017(E)
3.2.3 Cut types
Key
1 vertical cut
2 bevel cut
3 bevel cut (double)
Figure 3 — Straight cut
Key
1 vertical cut
2 bevel cut
Figure 4 — Contour cut
4 © ISO 2017 – All rights reserved
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ISO 9013:2017(E)
3.3
cutting speed
length of cut completed per unit time
3.4
kerf width
width of the cut produced during a cutting process at the upper edge of cut or with existing melting of
top edge immediately below, as caused by the cutting jet
3.5
drag
n
projected distance between the two edges of a drag line in the direction of cutting
Note 1 to entry: See Figure 5.
Key
a work piece thickness (reference line)
c advance direction
k drag line
m pitch of drag line
n drag
o groove depth
Figure 5 — Drag line
3.6
perpendicularity or angularity tolerance
u
distance between two parallel straight lines (tangents) between which the cut surface profile is
inscribed and within the set angle (e.g. 90° in the case of vertical cuts)
Note 1 to entry: The perpendicularity or angularity tolerance includes not only the perpendicularity but also
the flatness deviations. Figure 6 illustrates the areas in the cut surface to take into consideration to measure the
perpendicularity or inclination tolerance, u, depending on the cutting process used.
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ISO 9013:2017(E)
a) Vertical cut
b) Bevel cut
Key
1 distance to calculate the area to determine the perpendicularity or angularity tolerance
a work piece thickness
Δa thickness reduction
i cut thickness
u perpendicularity or angularity tolerance
β cut angle
NOTE The area to determine the perpendicularity or angularity tolerance is determined by multiplying the
distance 1 with the length of cut (see Figure 2).
Figure 6 — Perpendicularity or angularity tolerances
3.7
profile element height
Zt
sum of the height of the peak and depth of the valley of a profile element
[SOURCE: ISO 4287:2009, 3.2.12]
3.8
mean height of the profile
Rz5
arithmetic mean of the single profile elements of five bordering single measured distances
Note 1 to entry: See Figure 7.
Note 2 to entry: The index 5 in Rz5 was added to distinguish the arithmetic mean and the maximum height of
profile of the five single profile elements.
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ISO 9013:2017(E)
Key
Zt to Zt single profile elements
1 5
ln evaluation length
lr single sampling length (1/5 of ln)
Figure 7 — Mean height of the profile
3.9
melting of top edge
r
measure characterizing the form of the upper edge of cut
Note 1 to entry: The latter may be a sharp edge, a molten edge or cut edge overhang.
Note 2 to entry: See Figure 8.
a) Sharp edge b) Molten edge c) Cut edge overhang
Figure 8 — Melting
3.10
burr
dross
metal residue sticking to the lower part of the cut
Note 1 to entry: During the thermal cutting process, creation of minor flash that sticks to the cut work piece
associated with oxides or molten steel projections that drip and solidify on the lower edge of the work piece (see
Figure 9).
Figure 9 — Burr/dross
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ISO 9013:2017(E)
3.11
gouging
scourings or kerves of irregular width, depth and shape, preferably in the cutting direction, which
interrupt an otherwise uniform cut surface
Note 1 to entry: See Figure 10.
Key
h cutting direction
c advance direction
Figure 10 — Gouging
3.12
start of cut
point of the work piece at which the cut begins
4 Symbols
Symbol Term
a work piece thickness
Δa thickness reduction
A assembly dimension
α torch set angle
b nozzle distance
B programmed dimension of the cut part
β cut angle
B machining allowance
z
c advance direction
d top kerf width
e cut thickness
f length of cut
g bottom kerf width
G upper limit deviation
o
G lower limit deviation
u
h cutting direction
i cut thickness
j depth of root face
k drag line
ln evaluation length
lr single sampling length
m pitch of drag line
n drag
o groove depth
r melting of top edge
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ISO 9013:2017(E)
Symbol Term
Rz5 mean height of the profile
t straightness tolerance
G
t parallelism tolerance
P
t perpendicularity tolerance
W
u perpendicularity or angularity tolerance
Zt profile element height
5 Form and location tolerances
Figure 11 shows the maximum deviations within the tolerance zone.
Key
t perpendicularity tolerance (see ISO 1101) for cut width referred to A
W
t parallelism tolerance (see ISO 1101) for cut width referred to A on sheet level
P
t straightness tolerance (see ISO 1101) for cut length
G1
t straightness tolerance (see ISO 1101) for cut width
G2
Figure 11 — Form and location tolerances shown by the example of a sheet plate
6 Determination of the quality of cut surfaces
6.1 General
See Tables 1 and 2.
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ISO 9013:2017(E)
Table 1 — Precision measuring instruments
Precision measuring instruments
Symbol
Error limits Examples
Guide device in the direction of the cut thickness and of the nominal angle with
dial gauge
u 0,02 mm
Contact stylus point angle ≤90°
Contact stylus point radius ≤0,1 mm
Precision measuring instrument, e.g. electric contact stylus instrument for con-
Rz5 0,002 mm
tinuous scanning in advance direction
n 0,05 mm Measuring microscope with crosswires (crosshair) and cross-slide of sufficient
adjustability
r 0,05 mm Special device for scanning the profile of the cut upper edge by a dial gauge
Straightness 0,2 mm Piano wire with max. 0,5 mm diameter, feeler gauge
Table 2 — Coarse measuring instruments
Coarse measuring instruments
Symbol
Error limits Examples
Tri-square (workshop square with a degree of precision 1 or 2), for bevel cuts,
u 0,1 mm bevel gauge or set square set to the nominal angle of bevel of cut or set angle, for
this purpose depth gauge with sensing point, measuring wire, feeler gauge
Rz5 — —
Tri-square (workshop square) for bevel cuts, sliding square or set square, for this
n 0,2 mm purpose calliper gauge with nonius or graduated ruler with nonius. Bevel gauge
with conversion table from the drag angle to the drag length
r 0,1 mm Convex gauge (radius gauge)
Straightness 0,2 mm Piano wire with max. 0,5 mm diameter, feeler gauge
The measurement conditions, measurement points and methods for determining and evaluating the
characteristics of cut surfaces shall conform to 6.2.
6.2 Measuring
6.2.1 Measuring conditions
Measurements shall be carried out on brushed, free-from-oxides cuts outside areas including
imperfections.
As reference element, the upper and lower sides of the thermally cut work piece are taken. They shall be
even and clean.
Straightness is defined as the minimum distance between the measurement line and the actual surface
(see ISO 1101).
6.2.2 Measuring point
6.2.2.1 General
The number and location of the measuring points depend on the shape and size of the work piece and
sometimes also on the intended use.
The cut surfaces are classified in the tolerance fields according to the maximum measured values.
Therefore, the measuring points shall be located where the maximum measured values are to be
expected. When choosing the measuring points, due consideration shall be given to the fact that the
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ISO 9013:2017(E)
maximum values of the mean height of the profile and of the perpendicularity or angularity tolerance
may be found at different points of the cut. If measured values are located at the lower limit of a tolerance
field, additional measurements should be carried out due to the uncertainty of the visual selection of
the point with the expected maximum measured value. If measured values are located at the upper
limit of the tolerance field or if there are any doubts regarding some measuring results, supplementary
measurements shall be carried out on the same number of additional measuring points.
6.2.2.2 Number of the measuring points
The number and location of the measuring points shall be defined by the manufacturer.
If no requirement is specified, carry out:
u two times three measurements at a distance of 20 mm each on each meter of the cut;
Rz5 one time one measurement on each meter of the cut.
6.2.2.3 Location of the measuring points
The characteristic value of perpendicularity or angularity tolerance, u, only will be determined in a
limited area of the cut surface. The area shall be reduced by the dimension Δa according to Table 3 from
the upper and the lower cut surface edges (see Figure 6).
NOTE The reason for the reduced cut face profile is to allow for the melting of the top edge.
Table 3 — Dimensions for Δa
Cut thickness, a Δa
mm mm
≤3 0,1 a
>3 ≤6 0,3
>6 ≤10 0,6
>10 ≤20 1
>20 ≤40 1,5
>40 ≤100 2
>100 ≤150 3
>150 ≤200 5
>200 ≤250 8
>250 ≤300 10
The characteristic value of the mean height of the profile, Rz5, shall be determined within a limited area
of the cut surface and the mean height of the profile, Rz5, shall be measured at 15 mm from the start
of the cut in the advance direction. The measurement shall be carried out at the point of the maximum
surface roughness of the cut surface, according to ISO 4288, using a device as described in ISO 3274.
6.2.3 Procedure
The characteristic values for the cut surfaces will be determined, according to the type of measurement,
by means of the corresponding instruments listed in Tables 1 and 2.
The mean height of the profile, Rz5, shall be measured at 15 mm from the cut length in the advance
direction. The measurement will take place in accordance with ISO 4288 using a tester as described in
ISO 3274.
If a measuring wire or sensor for coarse measurement of the perpendicularity or angularity tolerance
cannot be introduced in the gap between shifting square and cut surface, a depth gauge with sensing
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ISO 9013:2017(E)
point shall be used. In the case of molten edges with unfinished projection, the latter will be considered
in the perpendicularity or angularity tolerance.
For cut thicknesses below 2 mm, the measuring procedure to determine the perpendicularity or
angularity tolerance specifically has to be agreed upon.
For cut thicknesses below 2 mm, the measurement of Rz5 is carried out at a distance of 1/2 of the cut
thickness from the upper cut edge.
With regard to all thermal cutting processes, the piercing area and/or the start section of a cut will be
excluded from the measurements. The same applies to the end of the cut.
7 Quality of the cut surface
7.1 Characteristic values
The quality of the cut surfaces of thermally cut materials is described by the following characteristic
values:
a) perpendicularity or angularity tolerance, u;
b) mean height of the profile, Rz5.
The following characteristic values may be used in addition:
— drag, n;
— melting of top edge, r;
— possibly occurrence of dross or melting drops on the lower edge of the cut.
7.2 Measuring ranges
7.2.1 General
For quality, the ranges for perpendicularity or angularity tolerance, u, and mean height of the profile,
Rz5, shall be indicated in the order u, Rz5. Where no value is fixed, a “0” (zero) shall be indicated.
Isolated faults, such as gouges, the unavoidable formation of melting beads on the lower edge of the cut
at the start of cuts, or oxide remainders on the cut surface have not been considered when defining the
quality values of this document.
At multi flank cuts, e.g. for Y, double V or double HV seams (see ISO 2553), each cut surface shall be
evaluated separately.
7.2.2 Perpendicularity or angularity tolerance, u
The ranges for the perpendicularity or angularity tolerance, u, are shown in Table 4 and in Figure 12.
Table 4 — Perpendicularity or angularity tolerance, u
Perpendicularity or angularity tolerance, u
Range
mm
1 0,05 + 0,003 a
2 0,15 + 0,007 a
3 0,4 + 0,01 a
4 0,8 + 0,02 a
5 1,2 + 0,035 a
12 © ISO 2017 – All rights reserved
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7.2.3 Mean height of the profile, Rz5
The ranges for the mean height of the profile, Rz5, are shown in Table 5 and in Figure 13.
Table 5 — Mean height of the profile, Rz5
Mean height of the profile, Rz5
Range
µm
1 10 + (0,6 a mm)
2 40 + (0,8 a mm)
3 70 + (1,2 a mm)
4 110 + (1,8 a mm)
a) Perpendicularity or angularity tolerance, u (work piece thickness up to 30 mm)
b) Perpendicularity or angularity tolerance, u (work piece thickness up to 150 mm)
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ISO 9013:2017(E)
Key
1 to 5 range (see Table 4)
X cut thickness, e, in mm
Y perpendicularity or angularity tolerance, u, in mm
Figure 12 — Perpendicularity or angularity tolerance, u
a) Mean height of the profile, Rz5 (work piece thickness up to 30 mm)
b) Mean height of the profile, Rz5 (work piece thickness up to 150 mm)
Key
1 to 4 range (see Table 5)
X cut thickness, e, in mm
Y mean height of the profile, Rz5
Figure 13 — Mean height of the profile, Rz5
14 © ISO 2017 – All rights reserved
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ISO 9013:2017(E)
8 Dimensional tolerances
8.1 General
The dimensions in the drawings shall be taken to be the nominal dimensions, the actual dimensions
being determined on the clean surfaces of the cut. The limit deviations specified in Tables 6 and 7
shall apply to dimensions without tolerance indications, where reference is made to this document on
drawings or in other documents (e.g. delivery conditions).
They are only applicable to flame cuts and plasma cuts on work pieces with a length-to-width ratio
(length : width) not exceeding 4:1 and for lengths of cut (circumference) of not less than 350 mm.
For work pieces cut by flame and plasma cutting with a length-to-width ratio greater than 4:1, the limit
deviations shall be specified by the manufacturer following the principles set out in this document.
For laser cutting, the maintainable dimensional tolerances depend essentially on the length-to-width
ratio, the geometry and the pre-treatment conditions of the work piece.
The given classes do not apply to the start and end of the cut and can only be achieved with serviced
machines and trained operators.
Material grade and the sheet temperature in comparison to the machine temperature needs to be
suitable to meet the requirements of the allowed material elongation or contraction, e.g. due to the
relief of residual stresses and thermal elongation during cutting.
If necessary, the limit deviations may be agreed upon separately.
The limit deviations for the cut surface quality (perpendicularity or angularity tolerance) are treated
separately from the limit deviations for the dimensional deviations of the work piece in order to
emphasize the different influences on the work piece.
NOTE The limit deviations do not include the deviations from perpendicularity or angularity. As the
definitions for the limit deviations are based on the independence principle, it was deemed not to be necessary
to explain this fact once again by the additional indication of the tolerance according to ISO 8015 on the drawing.
This avoids any misunderstandings with regard to a possible elimination of the independence principle if there is
no reference to ISO 8015.
If other form and location tolerances, e.g. straightness tolerance, perpendicularity tolerance
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 9013
Troisième édition
2017-02
Coupage thermique — Classification
des coupes thermiques — Spécification
géométrique des produits et
tolérances relatives à la qualité
Thermal cutting — Classification of thermal cuts — Geometrical
product specification and quality tolerances
Numéro de référence
ISO 9013:2017(F)
©
ISO 2017
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ISO 9013:2017(F)
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sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie, l’affichage sur
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ISO 9013:2017(F)
Sommaire Page
Avant-propos .iv
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 1
3.1 Généralités . 1
3.2 Termes et définitions expliqués par des figures . 2
3.2.1 Termes relatifs au procédé de coupage . 2
3.2.2 Termes relatifs à la pièce découpée . 3
3.2.3 Types de coupe . 4
4 Symboles . 8
5 Tolérances de forme et de position . 9
6 Détermination de la qualité des faces de coupe .10
6.1 Généralités .10
6.2 Mesurage .11
6.2.1 Conditions de mesurage .11
6.2.2 Points de mesurage.11
6.2.3 Méthode .12
7 Qualité de la face de coupe .13
7.1 Valeurs caractéristiques .13
7.2 Champs de mesurage .13
7.2.1 Généralités .13
7.2.2 Tolérances de perpendicularité ou d’angularité, u . 13
7.2.3 Hauteur moyenne du profil, Rz5 .14
8 Tolérances dimensionnelles .17
8.1 Généralités .17
8.2 Tolérances dimensionnelles pour des parties non usinées après coupage .20
8.3 Tolérances dimensionnelles pour des parties usinées après coupage .20
8.3.1 Généralités .20
8.3.2 Tolérances d’usinage .21
9 Désignation .21
10 Informations dans les documents techniques .22
10.1 Indication des dimensions .22
10.2 Indication de la qualité de la face de coupe et de la classe de tolérance .22
10.2.1 Sur les dessins techniques .22
10.2.2 Cartouches de documents techniques .22
Annexe A (informative) Qualités de coupe pouvant être obtenues avec différents procédés
de coupage .23
Annexe B (informative) Coupage thermique — Principe des procédés .28
Bibliographie .31
© ISO 2017 – Tous droits réservés iii
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ISO 9013:2017(F)
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d’organismes
nationaux de normalisation (comités membres de l’ISO). L’élaboration des Normes internationales est
en général confiée aux comités techniques de l’ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude
a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,
gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l’ISO participent également aux travaux.
L’ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui
concerne la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier de prendre note des différents
critères d’approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a été
rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir www
.iso .org/ directives).
L’attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l’objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable
de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant
les références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de
l’élaboration du document sont indiqués dans l’Introduction et/ou dans la liste des déclarations de
brevets reçues par l’ISO (voir www .iso .org/ brevets).
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données
pour information, par souci de commodité à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un
engagement.
Pour une explication de la signification des termes et expressions spécifiques de l’ISO liés à l’évaluation
de la conformité, ou pour toute information au sujet de l’adhésion de l’ISO aux principes de l’Organisation
mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles techniques au commerce (OTC) voir le lien
suivant: w w w . i s o .org/ iso/ fr/ foreword .html.
Le comité chargé de l’élaboration du présent document est l’ISO/TC 44, Soudage et techniques connexes,
sous-comité SC 8, Matériel pour le soudage au gaz, le coupage et les techniques connexes.
Cette troisième édition annule et remplace la deuxième édition (ISO 9013:2002), dont elle constitue une
révision technique.
Il convient d’adresser les demandes d’interprétation officielles de l’un des aspects du présent document
au Secrétariat de l’ISO/TC 44/SC 8 via l’organisme de normalisation national. Pour une liste complète
de ces organismes, consulter le site www .iso .org.
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NORME INTERNATIONALE ISO 9013:2017(F)
Coupage thermique — Classification des coupes
thermiques — Spécification géométrique des produits et
tolérances relatives à la qualité
1 Domaine d’application
Le présent document traite des spécifications géométriques des produits et des tolérances relatives à la
qualité pour la classification des coupes thermiques dans les matériaux aptes au coupage à la flamme,
au coupage plasma et au coupage laser. Elle est applicable aux coupes à la flamme de 3 mm à 300 mm,
aux coupes au plasma de 0,5 mm à 150 mm et aux coupes au laser de 0,5 mm à 32 mm.
Les spécifications géométriques des produits sont applicables lorsqu’il est fait référence au présent
document sur les dessins ou les documents pertinents, par exemple les conditions de livraison. Si le
présent document s’appliquait exceptionnellement à des parties produites par d’autres procédés de
coupage, cela nécessiterait l’objet d’un accord particulier.
Les défauts de planéité ne sont pas traités en tant que tels dans ce document. Les références sont à des
normes en vigueur pour les matériaux utilisés.
2 Références normatives
Les documents suivants cités dans le texte constituent, pour tout ou partie de leur contenu, des
exigences du présent document. Pour les références datées, seule l’édition citée s’applique. Pour les
références non datées, la dernière édition du document de référence s’applique (y compris les éventuels
amendements).
ISO 1302:2002, Spécification géométrique des produits (GPS) — Indication des états de surface dans la
documentation technique de produits
ISO 3274, Spécification géométrique des produits (GPS) — État de surface: Méthode du profil —
Caractéristiques nominales des appareils à contact (palpeur)
ISO 4288:1996, Spécification géométrique des produits (GPS) — État de surface: Méthode du profil —
Règles et procédures pour l’évaluation de l’état de surface
ISO 8015, Spécification géométrique des produits (GPS) — Principes fondamentaux — Concepts, principes
et règles
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s’appliquent.
L’ISO et l’IEC maintiennent des bases de données terminologiques pour utilisation en normalisation aux
adresses suivantes:
— IEC Electropedia: http:// www .electropedia .org/
— ISO Online browsing platform: http:// www .iso .org/ obp
3.1 Généralités
3.1.1
coupage
opération de découpe de la pièce
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ISO 9013:2017(F)
3.1.2
coupe
résultat du coupage
3.2 Termes et définitions expliqués par des figures
NOTE La Figure 1 illustre les termes relatifs au procédé de coupage de la pièce après que le processus
de coupage a été amorcé; la Figure 2 illustre les termes relatifs à la pièce finie. La Figure 3 illustre une coupe
rectiligne et la Figure 4 une coupe curviligne.
3.2.1 Termes relatifs au procédé de coupage
Légende
1 chalumeau/torche/tête de coupage a épaisseur de la pièce
2 buse ou tuyère b distance buse ou tuyère
3 faisceau/flamme/arc c sens du coupage
4 saignée d largeur de la saignée côté face d’attaque
5 point d’amorçage de la coupe e épaisseur de la coupe
6 fin de la coupe f longueur de la coupe
g largeur de la saignée côté dégagement
h direction de coupage
Figure 1 — Termes relatifs au procédé de coupage de la pièce
2 © ISO 2017 – Tous droits réservés
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ISO 9013:2017(F)
3.2.2 Termes relatifs à la pièce découpée
Légende
1 arête supérieure de la coupe
2 face de coupe
3 arête inférieure de la coupe
a épaisseur de la pièce
i épaisseur de la coupe
j hauteur du méplat (ou talon)
f longueur de la coupe
α angle théorique du chalumeau/torche
β angle de coupe
Figure 2 — Termes relatifs à la pièce finie
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ISO 9013:2017(F)
3.2.3 Types de coupe
Légende
1 coupe d’équerre
2 coupe en biseau
3 coupe en biseau (double)
Figure 3 — Coupes rectilignes
Légende
1 coupe d’équerre
2 coupe en biseau
Figure 4 — Coupes curvilignes
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ISO 9013:2017(F)
3.3
vitesse de coupage
longueur de coupe effectuée par unité de temps
3.4
largeur de la saignée
largeur de coupe produite pendant le procédé de coupage à l’arête supérieure de coupe ou, en présence
d’une fusion de l’arête supérieure, telle qu’elle résulte du jet de coupe
3.5
retard
n
distance projetée entre les deux arêtes d’une strie dans le sens du coupage
Note 1 à l’article: Voir Figure 5.
Légende
a épaisseur de la pièce (ligne de référence)
c sens du coupage
k strie
m pas des stries
n retard
o profondeur de la rainure
Figure 5 — Strie
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ISO 9013:2017(F)
3.6
tolérance de perpendicularité ou d’angularité
u
distance entre deux droites parallèles (tangentes) entre lesquelles le profil de la face de coupe s’inscrit,
et dans l’angle de coupe théorique (par exemple 90° si coupe d’équerre)
Note 1 à l’article: La tolérance de perpendicularité ou d’angularité comprend non seulement les écarts de
perpendicularité, mais aussi de planéité. La Figure 6 illustre les zones de la face de coupe à considérer pour
mesurer la tolérance de perpendicularité ou d’inclinaison u, selon les différents procédés de coupage utilisés.
a) Coupe d’équerre
b) Coupe en biseau
Légende
1 distance pour calculer l’aire de détermination de tolérance de perpendicularité ou d’angularité
a épaisseur de pièce
Δa réduction d’épaisseur
i épaisseur de coupe
u tolérance de perpendicularité ou d’angularité
β angle de coupe
NOTE L’aire de détermination de tolérance de perpendicularité ou d’angularité est déterminée en multipliant
la distance 1 avec la longueur de coupe (voir Figure 2).
Figure 6 — Tolérances de perpendicularité et d’angularité
3.7
hauteur d’un élément du profil
Zt
somme de la hauteur de la saillie et de la profondeur du creux de l’élément du profil
[SOURCE: ISO 4287:2009, définition 3.2.12]
6 © ISO 2017 – Tous droits réservés
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ISO 9013:2017(F)
3.8
hauteur moyenne du profil
Rz5
moyenne arithmétique des éléments de profil isolés de cinq distances de mesure contiguës
Note 1 à l’article: Voir Figure 7.
Note 2 à l’article: Le chiffre 5 pour Rz5 a été ajouté pour distinguer la moyenne arithmétique et la hauteur
maximale de profil des cinq éléments de profil isolés.
Légende
Zt à Zt éléments de profil isolés
1 5
ln longueur d’évaluation
lr longueur de base isolée (1/5 de ln)
Figure 7 — Hauteur moyenne du profil
3.9
fusion de l’arête supérieure
r
dimension caractérisant la forme de l’arête supérieure d’une coupe
Note 1 à l’article: Cette dernière peut être une arête vive, une fusion d’arête ou une arête en saillie.
Note 2 à l’article: Voir Figure 8.
a) Arête vive b) Fusion d’arête c) Arête en saillie
Figure 8 — Fusion
3.10
bavure
scorie
résidu métallique adhérant à la partie basse de la coupe
Note 1 à l’article: Création, lors du procédé de découpe thermique, d’une micro-bavure adhérente à la pièce
découpée liée aux oxydes ou projections d’acier en fusion qui viennent goutter et se solidifier sur l’arête inférieure
de la pièce (voir Figure 9).
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ISO 9013:2017(F)
Figure 9 — Bavure/scorie
3.11
affouillement
encoches ou saignées de largeur, de profondeur et de forme irrégulières, préférablement dans le sens de
l’épaisseur de la coupe, qui affectent une face de coupe qui est normalement uniforme
Note 1 à l’article: Voir Figure 10.
Légende
h sens de l’épaisseur de la coupe
c sens du coupage
Figure 10 — Affouillements
3.12
amorce de découpe
point de la pièce où commence la coupe
4 Symboles
Symbole Terme
a épaisseur de la pièce
Δa réduction d’épaisseur
A dimension d’assemblage
α angle théorique du chalumeau/torche
b distance de la buse
B dimension programmée de la pièce découpée
β angle de coupe
B tolérance d’usinage
z
c sens du coupage
d largeur de la saignée côté face d’attaque
e épaisseur de la coupe
f longueur de la coupe
g largeur de la saignée côté dégagement
G écart limite supérieur
o
G écart limite inférieur
u
h sens de coupe
i épaisseur de la coupe
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ISO 9013:2017(F)
Symbole Terme
j hauteur du méplat (ou talon)
k strie
ln longueur d’évaluation
lr longueur de base isolée
m pas des stries
n retard
o profondeur de la rainure
r fusion de l’arête supérieure
Rz5 hauteur moyenne du profil
t tolérance de rectitude
G
t tolérance de parallélisme
P
t tolérance de perpendicularité
W
u tolérance de perpendicularité ou d’angularité
Zt hauteur d’un élément du profil
5 Tolérances de forme et de position
La Figure 11 montre les écarts maximums dans le champ de tolérance.
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ISO 9013:2017(F)
Légende
t tolérance de perpendicularité (voir ISO 1101) pour la largeur de coupe par rapport à A
W
t tolérance de parallélisme (voir ISO 1101) pour la largeur de coupe par rapport à A au niveau de la tôle
P
t tolérance de rectitude (voir ISO 1101) pour la longueur de coupe
G1
t tolérance de rectitude (voir ISO 1101) pour la largeur de coupe
G2
Figure 11 — Tolérances de forme et de position de la saignée, illustrées par l’exemple d’une tôle
6 Détermination de la qualité des faces de coupe
6.1 Généralités
Voir les Tableaux 1 et 2.
10 © ISO 2017 – Tous droits réservés
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ISO 9013:2017(F)
Tableau 1 — Instruments de mesure de précision
Instruments de mesure de précision
Symbole
Limites
Exemples
d’erreurs
Dispositif de guidage dans le sens de l’épaisseur de coupe et de l’angle nominal avec
comparateur
u 0,02 mm
Angle de l’aiguille du palpeur ≤ 90°
Rayon de l’aiguille du palpeur ≤ 0,1 mm
Instrument de mesure de précision, par exemple instrument électrique à palpeur-ai-
Rz5 0,002 mm
guille pour une exploration continue dans le sens du coupage
n 0,05 mm Microscope de mesurage à réticule et platine avec de bonnes possibilités de réglage
Dispositif spécial pour explorer le profil de l’arête de coupe supérieure avec
r 0,05 mm
un comparateur
Rectitude 0,2 mm Corde à piano de diamètre maximum 0,5 mm, jauge d’épaisseur
Tableau 2 — Instruments de mesure approximative
Instruments de mesure approximative
Symbole
Limites
Exemples
d’erreurs
Équerre butée (équerre d’atelier ayant un degré de précision 1 ou 2), pour les coupes
en biseau: jauge à biseaux ou triangle réglé à l’angle nominal du biseau de la coupe
u 0,1 mm
ou à l’angle d’inclinaison; pour cette application: jauge de profondeur à pointe, fil de
mesure, jauge d’épaisseur
Rz5 — —
Équerre butée (équerre d’atelier), pour les coupes en biseau: fausse équerre ou
n 0,2 mm triangle; pour cette application: pied à coulisse à vernier ou règle graduée à vernier.
Jauge à biseaux avec table de conversion de l’angle de retard en longueur de retard
r 0,1 mm Jauge convexe (jauge de rayons)
Rectitude 0,2 mm Corde à piano de diamètre maximum 0,5 mm, jauge d’épaisseur
Les conditions de mesurage, points de mesurage et les méthodes permettant de déterminer et d’évaluer
les caractéristiques des faces de coupe doivent être conformes au 6.2.
6.2 Mesurage
6.2.1 Conditions de mesurage
Les mesures doivent être effectuées sur des faces de coupe brossées, débarrassées d’oxydes, en dehors
des zones comportant des défauts.
Les côtés supérieur et inférieur de la pièce découpée sont pris comme éléments de référence. Ces côtés
doivent être réguliers et propres.
La rectitude est définie comme la distance minimale entre la droite de mesurage et la surface réelle
(voir ISO 1101).
6.2.2 Points de mesurage
6.2.2.1 Généralités
Le nombre et les emplacements des points de mesurage dépendent de la forme et des dimensions de la
pièce, parfois également de l’utilisation envisagée.
© ISO 2017 – Tous droits réservés 11
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ISO 9013:2017(F)
Les faces de coupe sont classées dans les champs de tolérance en fonction des valeurs maximales
mesurées. Les points de mesurage doivent donc être situés dans les zones où les valeurs mesurées
maximales sont prévues. Lors du choix des points de mesurage, une attention particulière doit être
accordée au fait que les valeurs maximales de la hauteur moyenne du profil et des tolérances de
perpendicularité ou d’angularité peuvent être trouvées en différents points de la coupe. Si des valeurs
mesurées se trouvent à la limite inférieure d’un champ de tolérance, il convient d’effectuer des mesures
complémentaires, compte tenu de l’incertitude liée au choix visuel du point pour lequel la valeur
mesurée maximale est prévue. Si les valeurs mesurées se trouvent à la limite supérieure du champ de
tolérance, ou si des doutes existent quant à certaines mesures, des mesures supplémentaires doivent
être effectuées en utilisant le même nombre de points que pour les mesures complémentaires.
6.2.2.2 Nombre de points de mesurage
Le nombre et l’emplacement des points de mesurage doivent être définis par le fabricant.
Si aucune exigence n’est spécifiée, effectuer:
u deux fois trois mesures à une distance de 20 mm chacune sur chaque mètre de coupe;
Rz5 une fois une mesure sur chaque mètre de coupe.
6.2.2.3 Emplacements des points de mesurage
Seule la valeur caractéristique des tolérances de perpendicularité ou d’angularité u sera déterminée
dans une zone limitée de la face de coupe. La zone doit être diminuée, dans les parties supérieure et
inférieure de la face de coupe, d’une dimension Δa conformément au Tableau 3 (voir Figure 6).
NOTE La réduction du profil de la face de coupe est justifiée par le fait que l’on tient compte de la fusion de
l’arête supérieure.
Tableau 3 — Dimensions de Δa
Épaisseur de coupe, a Δa
mm mm
≤ 3 0,1a
> 3 ≤ 6 0,3
> 6 ≤ 10 0,6
> 10 ≤ 20 1
> 20 ≤ 40 1,5
> 40 ≤ 100 2
> 100 ≤ 150 3
> 150 ≤ 200 5
> 200 ≤ 250 8
> 250 ≤ 300 10
La valeur caractéristique de la hauteur moyenne du profil Rz5 doit être déterminée dans une zone
limitée de la face de coupe et la hauteur moyenne du profil Rz5 doit être mesurée à 15 mm de la longueur
de coupe dans le sens du coupage. Le mesurage doit être effectué conformément à l’ISO 4288 au point
de rugosité maximale de l’épaisseur coupée, avec un appareil conforme à l’ISO 3274.
6.2.3 Méthode
Les valeurs caractéristiques relatives aux faces de coupe seront déterminées, selon le type de mesurage,
à l’aide des instruments correspondants donnés dans les Tableaux 1 et 2.
12 © ISO 2017 – Tous droits réservés
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ISO 9013:2017(F)
La hauteur moyenne du profil Rz5 doit être mesurée à 15 mm de la longueur de coupe dans le sens du
coupage. Le mesurage sera effectué conformément à l’ISO 4288 avec un appareil conforme à l’ISO 3274.
Si un fil de mesurage ou un capteur pour mesurage approximatif des tolérances de perpendicularité ou
d’angularité ne peuvent pas être introduits dans l’interstice entre la fausse équerre et la face de coupe,
une jauge de profondeur à pointe doit être utilisée. Dans le cas d’une fusion d’arêtes avec projection
laissée en l’état, cette dernière sera prise en considération dans les tolérances de perpendicularité ou
d’angularité.
Pour des épaisseurs de coupe inférieures à 2 mm, la méthode de mesure à utiliser pour déterminer les
tolérances de perpendicularité et d’angularité doit faire l’objet d’un accord particulier.
Pour des épaisseurs de coupe inférieures à 2 mm, le mesurage de Rz5 est effectué à la moitié de
l’épaisseur en partant de l’arête supérieure.
En ce qui concerne les procédés de coupage thermique, la face de perçage et/ou la section d’amorce de la
coupe seront exclues des mesures. Il en va de même pour la fin de la coupe.
7 Qualité de la face de coupe
7.1 Valeurs caractéristiques
La qualité des faces de coupe de matériaux découpés par un procédé thermique est décrite par les
valeurs caractéristiques suivantes:
a) tolérance de perpendicularité ou tolérance d’angularité, u;
b) hauteur moyenne du profil Rz5.
Les valeurs caractéristiques suivantes peuvent être utilisées en complément:
— retard, n;
— fusion de l’arête supérieure, r;
— présence éventuelle de scories ou de gouttes fondues à l’arête inférieure.
7.2 Champs de mesurage
7.2.1 Généralités
Pour la qualité, les champs des tolérances de perpendicularité ou d’angularité, u, ainsi que de la hauteur
moyenne du profil Rz5, doivent être indiqués dans l’ordre u, Rz5. Si aucune valeur n’est fixée, «0» (zéro)
doit être indiqué.
Les défauts isolés, tels que les affouillements, la formation inévitable de gouttes fondues à l’arête
inférieure, au point d’amorçage de la coupe ou bien des restes d’oxydes sur la face de coupe, n’ont pas
été pris en considération pour définir les valeurs de qualité du présent document.
Dans le cas de coupes à chanfreins multiples destinées, par exemple, à des joints en Y, en X ou en K (voir
l’ISO 2553), chaque face de coupe doit être évaluée séparément.
7.2.2 Tolérances de perpendicularité ou d’angularité, u
Les champs des tolérances de perpendicularité ou d’angularité, u, sont présentés dans le Tableau 4 et à
la Figure 12.
© ISO 2017 – Tous droits réservés 13
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ISO 9013:2017(F)
Tableau 4 — Tolérances de perpendicularité ou d’angularité, u
Tolérances de perpendicularité
ou d’angularité, u
Champ
mm
1 0,05 + 0,003 a
2 0,15 + 0,007 a
3 0,4 + 0,01 a
4 0,8 + 0,02 a
5 1,2 + 0,035 a
7.2.3 Hauteur moyenne du profil, Rz5
Les champs de la hauteur moyenne du profil Rz5 sont indiqués dans le Tableau 5 et à la Figure 13.
Tableau 5 — Hauteur moyenne du profil, Rz5
Hauteur moyenne du profil, Rz5
Champ
µm
1 10 + (0,6 a mm)
2 40 + (0,8 a mm)
3 70 + (1,2 a mm)
4 110 + (1,8 a mm)
14 © ISO 2017 – Tous droits réservés
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ISO 9013:2017(F)
a) Tolérances de perpendicularité ou d’angularité, u (pièces jusqu’à 30 mm d’épaisseur)
b) Tolérances de perpendicularité ou d’angularité, u (pièces jusqu’à 150 mm d’épaisseur)
Légende
1 à 5 champ (voir Tableau 4)
X épaisseur de coupe, e, en mm
Y tolérances de perpendicularité ou d’angularité, u, en mm
Figure 12 — Tolérances de perpendicularité ou d’angularité, u
© ISO 2017 – Tous droits réservés 15
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ISO 9013:2017(F)
a) Hauteur moyenne du profil,
...
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