Le profilage est un procédé de travail du métal dans lequel la tôle est progressivement formée dans un profil de section transversale désiré à travers une série de stations de laminage. Les profilés formés par laminage sont largement utilisés dans la construction de bâtiments pour les pannes, les panneaux muraux, les toitures, les systèmes de garde-corps, etc.

Machines de profilage Cz sont un type de profileuse très répandu pour produire ces profilés structurels. Ce guide fournit un aperçu détaillé de la technologie des profileuses cz, de leurs principes de fonctionnement, de leurs composants, de leurs capacités, de leurs applications et bien plus encore. Que vous souhaitiez acheter une nouvelle profileuse cz ou en savoir plus sur le processus, cet article couvre tout ce que vous devez savoir.

Aperçu de Cz Roll Forming

Le profilage avec les machines à galets cz consiste à plier et à façonner en continu des tôles pour en faire des pièces et des profilés sur mesure. Il s'agit d'un processus efficace et rapide qui convient à la production de grandes quantités de pièces de grande longueur et de section constante, comme les matériaux de construction ou les panneaux de carrosserie automobile.

Le profilage Cz tire son nom des cages de profilage en forme de C et de Z utilisées pour plier et façonner progressivement le métal. Au fur et à mesure que le matériau passe dans les cages successives, il acquiert le contour et la précision dimensionnelle souhaités. Les profilés les plus courants sont les profilés en C et en U, les cornières, les tubes carrés et rectangulaires et les formes complexes sur mesure.

Comparé à d'autres procédés tels que l'extrusion ou le freinage à la presse, le profilage présente des avantages en termes de flexibilité, d'efficacité et de rentabilité. Les lignes de profilage Cz peuvent être équipées de dérouleurs, de tables d'alimentation, de stations de pré-poinçonnage et de découpe, d'unités de soudage et d'autres processus en ligne pour une production complète.

Principaux avantages du laminage Cz :

• Taux de production élevés jusqu'à 100 m/min avec une précision et une répétabilité excellentes
• Faibles coûts d'outillage par rapport à l'emboutissage ou au pressage
• Déchets de matériaux minimaux - production continue à partir de bobines
• Qualité et propriétés mécaniques constantes
• Un équipement flexible permet de produire une variété de profils à partir d'une même machine
• Production modulable par l'ajout de bancs de profilage supplémentaires
• Convient aux aciers à haute résistance, à l'acier inoxydable, à l'aluminium, etc.
• Intégration avec les processus en amont et en aval

Les profilés laminés gagnant en popularité dans de nombreuses industries, les lignes de profilage cz sont un équipement de fabrication important pour les usines modernes.

Comment fonctionne une profileuse Cz ?

Les profileuses Cz fonctionnent selon le principe du pliage progressif de la tôle à travers une série de supports contenant des paires de rouleaux. Chaque support effectue une quantité incrémentielle de pliage jusqu'à ce que la section transversale finale soit formée.

Les principaux processus impliqués dans le formage de rouleaux cz sont les suivants :

1. Déshuilage

Les bobines de tôle de l'épaisseur et du matériau requis sont chargées sur un dérouleur qui permet de dérouler la bobine dans la profileuse. Le dérouleur empêche l'enchevêtrement et le jeu pendant le déroulement.

2. L'alimentation

La feuille est introduite dans la ligne de profilage par un ensemble de rouleaux d'alimentation. Cette étape permet de redresser la feuille et de l'introduire à la vitesse requise dans la section de formage.

3. Pré-poinçonnage

Si nécessaire, des trous, des encoches et d'autres caractéristiques peuvent être perforés dans la tôle avant le formage par laminage. Cela permet de créer des profils avec des trous ou des fentes.

4. Formation

Le cœur de la machine est la section de formage avec plusieurs cages de formage à rouleaux disposées en série. Au fur et à mesure que la feuille passe dans chaque cage, les rouleaux effectuent des courbes longitudinales jusqu'à ce que la forme finale soit progressivement atteinte.

5. Coupure de l'alimentation

Une presse à découper ou une cisaille volante coupe le profilé produit en continu en longueurs requises selon l'application. La coupe peut être manuelle ou automatique.

6. Processus en aval

Des processus supplémentaires tels que l'ébavurage, le marquage, l'empilage peuvent être intégrés en aval de la station de découpe pour les pièces finies.

La série de rouleaux façonnés plie le matériau progressivement sans le soumettre à une contrainte excessive. Des lubrifiants sont utilisés pour contrôler la friction entre les rouleaux et la tôle pendant le processus.

Principaux éléments d'une profileuse Cz

Les lignes de profilage Cz sont équipées d'une série de composants et de sous-systèmes pour la manipulation des bobines, l'alimentation, le formage, la coupe et la manutention des matériaux :

Bancs de laminage

La section de profilage comporte un certain nombre de cages en C (ouverture vers le bas) et en Z (ouverture vers le haut). Les petites lignes typiques ont 3 à 5 cages, tandis que les lignes industrielles peuvent avoir 15 cages ou plus pour les profils complexes.

• L'outillage de laminage est usiné pour obtenir des formes précises correspondant au profil souhaité.
• Un logiciel avancé de conception de rouleaux en 3D est utilisé pour simuler le flux de matériaux et la conception des rouleaux.
• Les systèmes de changement rapide permettent de changer rapidement d'outil

Dérouleur

Utilisé pour maintenir la bobine introduite dans la machine et contrôler le déroulement de la feuille. Les caractéristiques sont les suivantes :

• Bras/brackets de maintien de la bobine avec système de chargement rapide
• Mandrin d'expansion pour le montage de la bobine ID
• Contrôle actif de la tension
• Dérouleur multi-diamètre pour des largeurs de bobines flexibles
• Porte-bobine pour un chargement rapide

Système d'alimentation

Il se compose d'un ensemble de rouleaux d'alimentation qui redressent la bande et l'introduisent dans les cages de formage.

• Rouleaux entraînés par un servomoteur pour un contrôle précis de la vitesse
• Rouleaux de pincement détartrés et trempés
• Rouleaux recouverts d'uréthane à dégagement rapide
• Système anti-rebond

Contrôles du laminage

Le processus de formation est contrôlé par :

• Contrôles basés sur PLC/PC avec écran tactile HMI
• Servomoteurs sur chaque station de roulage pour un pliage de précision
• Contrôle de l'alignement par vérinage hydraulique des béquilles
• Actionneurs de position et d'écartement des rouleaux sur chaque support

Système de coupure

Coupe le profilé produit en continu dans les longueurs souhaitées

• Cisaille volante/rotative pour le tronçonnage à grande vitesse
• Presses pneumatiques ou servo pour le découpage
• Système de mesure de la longueur pour la coupe automatique
• Convoyeur pour le déchargement des pièces

Équipement de sécurité

• Clôtures de sécurité autour de la section de formage
• Verrouillage des portes et des couvercles
• Boutons d'arrêt d'urgence
• Surveillance de la surcharge et de la surchauffe

La conception correcte de chaque composant est essentielle pour obtenir une productivité et une qualité élevées dans le formage par cylindres cz.

Principales spécifications des profileuses Cz

Les profileuses Cz sont personnalisées pour produire des profilés de tailles, de matériaux et de complexités différents. Les principales spécifications à prendre en compte sont les suivantes

Spécifications	Gamme typique
Vitesse de la ligne	10 - 100 m/min
Epaisseur du matériau	0,5 - 4 mm
Type de matériau	Acier doux, acier inoxydable, aluminium, etc.
Largeur du profil	50 - 300 mm
Supports de rouleaux	3 – 20
Longueur de formage	3 - 25 m
Puissance d'entraînement	5 - 30 kW
Système de contrôle	PLC, servomoteurs, HMI
Capacité de poids de la bobine	Jusqu'à 10 tonnes

La modélisation et la simulation 3D avancées sont utilisées pour concevoir l'outillage et les machines de laminage afin d'obtenir le rendement souhaité. Des unités personnalisées peuvent être construites pour répondre à des exigences de production spécifiques.

Principaux éléments à prendre en compte lors de l'achat d'un laminoir Cz

Lors de l'achat d'un système de profilage cz, certains des facteurs clés à évaluer sont les suivants :

• Rendement requis - dimensions du profil, quantités nécessaires, vitesse de la ligne
• Spécifications des matériaux - épaisseur, qualité, largeur, poids de la bobine
• Précision du produit et qualité de la surface besoins
• Niveau d'automatisation - manuel ou entièrement automatique
• Contraintes budgétaires - optimiser les performances en fonction du budget
• Efficacité de la production - réduction des temps d'arrêt et des changements
• Flexibilité pour les produits futurs
• Espace disponible pour l'installation
• Exigences en matière de bruit et de sécurité
• Coût des outils prix de la machine
• Service après-vente du fournisseur

Il est important de travailler en étroite collaboration avec un fabricant de profileuses cz expérimenté pour obtenir un équipement adapté à vos besoins.

Types de laminoirs Cz

Il existe deux catégories principales de lignes de profilage cz :

Lignes fixes ou spécialisées

Conçu pour la production en grande quantité d'un même profil.

• Un seul jeu d'outils de roulage
• Production très rapide de commandes répétitives
• Réduction des coûts grâce à un outillage fixe
• Exiger des lignes distinctes pour les différents profils

Lignes flexibles ou universelles

Possibilité de changer rapidement de profil avec un temps d'arrêt minimal

• La conception modulaire de l'outillage permet des changements rapides d'outils
• Coût initial plus élevé en raison des systèmes à changement rapide
• Flexibilité de la production en cas de modification des commandes
• Réduction des besoins en lignes supplémentaires

De nombreux laminoirs à cz modernes utilisent une approche modulaire flexible combinant le meilleur des deux conceptions. Les chariots d'outillage à raccords rapides permettent de changer rapidement d'outil, tandis que les voies d'écoulement dédiées améliorent le rendement.

Applications typiques des profilés laminés

La technologie du profilage Cz est largement utilisée pour produire des éléments de charpente et de construction :

• Pannes, poutres, entretoises d'avant-toit
• Panneaux muraux, tôles de toiture
• Fermes de toit métalliques, chevrons
• Cadres de portes et de fenêtres
• Garde-corps et barrières de sécurité routière
• Cadres de panneaux solaires
• Échafaudages, accessoires de scène
• Guides pour portes à enroulement
• Profilés pour poteaux de crémaillère
• Tubes pour meubles
• Pièces de châssis automobile

Presque toutes les sections structurelles ouvertes peuvent être formées par roulage jusqu'à une forme proche de la forme nette pour une utilisation immédiate. La flexibilité du profilage permet de produire des formes personnalisées simples ou très complexes.

Avantages des profilés laminés Cz

L'utilisation de profilés formés par laminage plutôt que d'autres procédés de fabrication présente plusieurs avantages :

• Performance fonctionnelle supérieure - rapport résistance/poids optimisé par rapport aux profilés extrudés ou laminés à chaud
• Économies de coûts - réduction du coût des matériaux grâce à l'absence d'usinage et de déchets
• Des taux de production plus élevés que les procédés concurrents tels que la fabrication ou l'emboutissage
• Tolérances dimensionnelles plus étroites que d'autres procédés à grande vitesse
• Qualité constante sur toute la longueur, sans gauchissement ni déformation
• Haute résistance - le matériau travaillé à froid présente d'excellentes propriétés mécaniques
• Économies de matériaux - Le formage en forme de filet réduit l'utilisation de matériaux excédentaires
• Large choix de matériaux - aluminium, acier, acier inoxydable, etc.
• Avantages pour l'environnement - moins d'énergie intégrée par rapport aux formes de moulins
• Flexibilité de la conception - des profils personnalisés sont possibles
• Évolutivité - la production peut être facilement augmentée

Ces facteurs font des profilés laminés cz la solution idéale pour de nombreuses industries. Le processus de formage à froid offre à la fois performance et valeur.

Limites du processus de laminage

Malgré ses avantages, le profilage présente certaines limites inhérentes :

• Formes complexes avec des caractéristiques rentrantes profondes sont difficiles à laminer en une seule passe. Un formage en deux passes peut être nécessaire.
• Matériaux épais de forte épaisseur sont plus difficiles à laminer en continu. La résistance de la machine est une contrainte.
• Finition de la surface peut présenter des marques de rouleaux. Un traitement ultérieur, tel qu'un revêtement en poudre, peut s'avérer nécessaire.
• Ne convient pas pour les pièces de faible longueur - Le processus continu est soumis à des contraintes de longueur.
• Uniquement les profils ouverts sont possibles, les tubes fermés doivent être soudés après le formage.
• Investissement initial élevé requis pour la conception des cylindres et des machines.
• Compétences requises pour mettre en place les cylindres et contrôler le processus de formage.
• Marquage des rouleaux sur les matériaux tendres comme l'aluminium, le cuivre. Nécessite une lubrification appropriée.

Pour les profils plus simples, d'autres procédés tels que le freinage à la presse ou l'extrusion peuvent être plus appropriés. Le profilage excelle dans la production de grands volumes de sections ouvertes.

Conseils pour un laminage réussi

Voici quelques bonnes pratiques à suivre pour un formage en douceur des cylindres cz et une production de qualité :

• Choisir l'épaisseur et les propriétés correctes du matériau - la limite d'élasticité a un impact sur la flexion
• Examiner minutieusement la conception des cylindres avant la fabrication de l'outillage
• Aligner les supports avec précision à l'aide de systèmes de vérins et de matériaux d'essai
• Assurer un nivellement et une vitesse d'alimentation corrects dans la section de formage
• Utiliser une lubrification appropriée - type et quantité
• Contrôler l'usure des rouleaux et les remettre en état si nécessaire
• Prévoir une distance suffisante entre les stands pour assurer une bonne progression des virages.
• Réglage de la hauteur des rouleaux inférieurs pour contrôler le soulèvement des feuilles
• Vérifier en permanence le profil formé et ajuster le processus
• Éviter les marques d'arrêt en planifiant la séquence de coupure
• Calculer correctement la capacité de la machine en fonction de la production prévue
• Entretenir les matrices, les inspecter et les remplacer lorsqu'elles sont usées.
• Former minutieusement les opérateurs aux meilleures pratiques

En prêtant attention à ces aspects, les lignes de profilage cz peuvent offrir une productivité élevée et des profils presque parfaits.

Processus étape par étape de la conception d'un profilé de laminage

La conception du profil de l'outillage de roulage est une première étape cruciale du processus de formage par roulage. Les principales étapes sont les suivantes :

1. Définir la géométrie souhaitée du profil

• Créer des modèles 2D et 3D de la géométrie des pièces finies
• Spécifier les dimensions telles que la largeur de la bride, les angles de la paroi, les rayons, etc.
• Inclure toutes les fentes, trous, embossages nécessaires sur le profil.

2. Sélection des matériaux

• Choisir le type de métal, l'épaisseur, les propriétés mécaniques
• Tenir compte de la résistance nécessaire, de la pliabilité, de l'état de surface.

3. Simulation et conception du rouleau

• Utiliser le logiciel FEA pour simuler la séquence de pliage de la tôle
• Déterminer le nombre et la configuration des supports de rouleaux
• Concevoir des géométries de rouleaux qui correspondent au flux de matériaux dans la simulation

4. Fabrication de l'outillage de laminage

• Rouleaux de machine selon les profils de conception et les ajustements
• Matrices rectifiées et polies pour la finition de la surface
• Durcissement et traitement thermique

5. Assemblage et test des rouleaux

• Assembler les rouleaux sur les supports dans l'ordre approprié
• Essai de formage initial avec des matériaux d'essai
• Affiner la conception du rouleau si nécessaire sur la base des résultats des essais

6. Essais finaux et production

• Procéder à des essais finaux sur les machines avant la production
• Contrôler le processus jusqu'à l'obtention d'un formage optimal
• Lancer la production régulière après l'approbation de la machine

La conception du profil du rouleau est optimisée par des simulations et des essais pour produire la géométrie souhaitée de la pièce.

Choisir le bon fournisseur de matériel de formage de rouleaux

Choisir le bon fabricant de profileuses cz est essentiel pour obtenir un équipement qui réponde à vos besoins. Voici quelques critères à prendre en compte :

• Expertise technique et expérience - des dizaines d'années d'expérience dans la conception de machines, de préférence
• Capacités de conception d'outils de laminage - simulation approfondie et fabrication de rouleaux en interne
• Gamme d'équipements - des petites unités aux grandes lignes de production
• Compétences en matière de personnalisation - capacité à concevoir des profils spécifiques
• Qualité et précision de machines
• Capacités d'automatisation - facilité d'intégration avec d'autres processus
• Service après-vente - assistance à l'installation, contrats de maintenance, fourniture de pièces détachées
• Formation dispensée - l'orientation correcte des opérateurs
• Relation à long terme - mettre à niveau le support pour les besoins futurs
• Coût et livraison - des prix et des délais compétitifs
• Installations de production - usine moderne dotée d'une bonne infrastructure
• Réputation dans le secteur - des relations à long terme avec les clients

Un partenariat avec un équipementier réputé pour ses compétences en matière de conception et ses capacités de fabrication de qualité vous permet d'obtenir des machines qui répondent à vos objectifs.

Prix des machines de formage de rouleaux Cz

Le coût de l'équipement de formage par cylindres cz dépend de la nature de l'équipement :

• Nombre de porte-rouleaux
• Niveau d'automatisation et équipement supplémentaire
• Puissance du moteur électrique et vitesse de formage
• Épaisseur du matériau et capacité de la bobine
• Systèmes de commutation et de contrôle
• Intégration de processus supplémentaires

Capacité de la machine	Fourchette de prix moyenne
Petite unité < 3 tonnes/jour	$50,000 – $100,000
Unité moyenne, 10 tonnes/jour	$150,000 – $300,000
Grande ligne, >50 tonnes/jour	$500,000 – $2,000,000

Les prix peuvent varier considérablement en fonction du rendement souhaité, de la précision, du niveau d'automatisation et de la cadence de production. Discutez de vos besoins avec les fabricants pour obtenir une estimation précise.

Entretien d'une profileuse Cz

Un bon entretien d'une profileuse cz améliore ses performances, sa productivité et sa longévité. Voici quelques aspects importants de l'entretien d'une profileuse :

• Lubrification régulière des roulements, de la boîte de vitesses et des points de frottement
• Inspection et remplacement des rouleaux et des matrices de formage usés
• Vérification de l'alignement du rouleau et du réglage du support
• Surveillance de la température et des bruits des moteurs d'entraînement et de la boîte de vitesses
• Nettoyage de la saleté et des débris métalliques sur les pièces de la machine
• Vérification de l'intégrité des composants électroniques et du câblage
• Vérification de l'étanchéité des systèmes hydrauliques et des canalisations
• Resserrer les attaches mécaniques desserrées
• Application d'huiles et de graisses antirouille pendant les périodes d'inactivité
• Contrôle de l'alimentation des feuilles pour détecter les défauts ou le marquage
• Suivi et remplacement des consommables tels que les lubrifiants

L'inspection des rouleaux et les remplacements préventifs à intervalles fixes sont essentiels pour éviter les perturbations. La formation du personnel de production à l'entretien de routine contribue grandement à un fonctionnement sans problème.

Conseils de sécurité pour le laminage Cz

Les opérations de profilage impliquent la manipulation de machines lourdes et de matériaux à grande vitesse. Quelques conseils de sécurité essentiels :

• Restreindre l'accès à la zone d'exploitation à l'aide de clôtures de sécurité et de dispositifs de verrouillage.
• Assurer une protection adéquate des machines autour des pièces rotatives
• Couper l'alimentation avant de changer les rouleaux ou d'effectuer des travaux d'entretien
• Porter des équipements de protection tels que des vêtements ajustés, des gants et des lunettes.
• Respecter les procédures de verrouillage et d'étiquetage pendant l'entretien.
• Maintenir la zone de travail propre et exempte de déversements d'huile ou de débris
• Former les travailleurs aux procédures de manutention en toute sécurité
• Mettre en œuvre des protocoles stricts pour le démarrage et l'arrêt des machines et les situations d'urgence.
• Installer des boutons d'arrêt d'urgence près des points de pincement
• Contrôler les niveaux de bruit et fournir des protections auditives si nécessaire
• Organiser régulièrement des formations et des inspections en matière de sécurité

Faire de la sécurité une priorité et créer une culture de la prudence contribue grandement à la prévention des accidents.

FAQ

Q : Quels sont les matériaux qui peuvent être formés par roulage ?

R : La plupart des métaux ductiles tels que l'acier à faible teneur en carbone, l'acier inoxydable, l'aluminium, le cuivre et le laiton peuvent être formés par laminage. L'acier doux est le plus courant. L'épaisseur maximale est d'environ 3-4 mm pour l'acier au carbone en une seule passe.

Q : Quelle est la durée de production des profils ?

R : Les longueurs de production vont de 2 à 3 mètres pour les petites machines à 20 mètres ou plus pour les grandes lignes industrielles. La longueur dépend des exigences de l'application. Les pièces peuvent être coupées à la longueur voulue.

Q : Combien de types de profilés peuvent être produits sur une même machine ?

R : Sur les profileuses fixes, une seule forme de profilé est possible. Sur les lignes à changement rapide ou flexibles, il est possible de changer facilement jusqu'à 4 ou 5 profils. Des matrices supplémentaires peuvent être ajoutées.

Q : Quelles sont les tolérances possibles ?

R : Les pièces formées par laminage peuvent atteindre des tolérances dimensionnelles de +/- 0,5 mm sur les sections standard. Une plus grande précision nécessite des processus supplémentaires.

Q : Quel est le coût de la conception des profils et de l'outillage de laminage ?

R : La conception d'un rouleau à l'aide d'un logiciel coûte environ $2000 par profil. L'outillage des cylindres, y compris l'usinage, peut varier de $3000 pour les profils simples à $15000 pour les formes complexes.

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