Le profilage est un procédé de transformation des métaux dans lequel la tôle est progressivement façonnée à travers une série de matrices à rouleaux jusqu'à l'obtention du profil de section transversale souhaité. Il s'agit d'un moyen efficace et rentable de fabriquer des pièces aux profils longs et aux sections uniformes.
Les pièces formées par laminage sont utilisées dans des secteurs tels que l'automobile, le rail, les infrastructures, les appareils électroménagers, le mobilier, le stockage, etc. Parmi les exemples courants, citons les panneaux de toiture, les cadres de porte, les systèmes de rayonnage, la signalisation routière, les boîtiers électroniques, etc.
Cet article fournit un guide complet sur pièces de la machine de formage par roulageLes informations sur le fonctionnement, les options de configuration, les fournisseurs, les prix, les avantages et les inconvénients et les conseils pour la sélection.
Vue d'ensemble des pièces du processus de formage par laminage
Les principales sections d'une profileuse sont les suivantes :
- Manutention
- Stations de formation
- Coupure
- Convoyeur de sortie
Tableau 1 : Principales sections d'une profileuse
| Section | Composants | Fonction |
|---|---|---|
| Manutention | Dérouleur, table d'alimentation, guide d'entrée | Tenir le stock de bobines, redresser les tôles, les introduire dans la machine à vitesse/tension constante |
| Stations de formation | Supports de rouleaux, rouleaux, engrenages | Formage à froid progressif de la tôle à travers une série de supports |
| Coupure | Cisaillement, hydraulique | Trancher le profilé formé à la longueur souhaitée |
| Convoyeur de sortie | Courroies, moteurs, supports | Transporter les pièces finies hors de la machine |
La section de formage est le cœur de la machine. Elle abrite une série de matrices à rouleaux progressions montés sur des supports à travers lesquels le matériau passe. Chaque support rapproche progressivement le profil de la forme finale.
Le nombre de supports varie en fonction de la complexité de la pièce - de 3 supports pour les géométries simples à plus de 20 supports pour les pièces complexes.
Types de machines de formage par laminage
Les profileuses sont disponibles dans différentes configurations en fonction des besoins de production :
Tableau 2 : Types de machines de formage par laminage
| Type | Description | Cas d'utilisation typiques |
|---|---|---|
| En ligne | Le dérouleur est en ligne avec les sections de formage et de coupe. | Grandes séries de production |
| Réversible | Le mécanisme d'inversion de la feuille permet le retour à la section de formage | Courtes séries de production, nécessite le retournement des pièces |
| Portable | Conception compacte sur roulettes verrouillables | Petits lots, production sur place |
| Sur mesure | Adapté à la géométrie spécifique de la pièce | Profils propriétaires à faible volume |
Principe de fonctionnement
Les étapes de travail du profilage, de la tôle plate à la pièce finie, sont les suivantes :
Lissage - La bande de métal déroulée présente souvent des contraintes résiduelles et des enroulements dus à des processus antérieurs. La première étape consiste donc à redresser ces imperfections à l'aide d'un guide d'entrée et de rouleaux d'alimentation.
Alimentation - La bande redressée entre dans la section de formage à une vitesse et une tension constantes, régulées par des rouleaux d'alimentation asservis.
Formage à froid progressif - Au fur et à mesure que le matériau passe dans la série de filières à rouleaux, chaque filière induit une flexion plus importante jusqu'à l'obtention de la section transversale finale.
Coupure - Une fois le profil entièrement formé, la presse à découper le coupe à la longueur de la pièce finie souhaitée.
Sortie - La pièce finie est transférée sur le convoyeur de sortie pour être regroupée et stockée.
Aspects clés de la Pièces de la machine de formage par laminage
Alimentation en matériaux
Les composants d'alimentation en matériaux manipulent et préparent la bobine brute avant le formage par laminage :
Tableau 3 : Pièces pour systèmes de manutention
| Partie | Fonction | Les types | Facteurs |
|---|---|---|---|
| Dérouleur | Maintenir le stock de bobines, permettre le déroulement | Dérouleur, Mandrin hydraulique, Enrouleur | Largeur de la bobine, diamètre intérieur et extérieur |
| Table d'alimentation | Soutenir l'extrémité de la bande, absorber le recul | Plat/Incliné avec rouleaux | Force de recul |
| Guide d'entrée | Redresser la feuille entrante | Pyramide, lisseur à rouleaux | Epaisseur du matériau |
| Rouleaux d'alimentation | Réguler la vitesse et la tension du matériau | moleté, frottement doux | Frottement élevé pour les feuilles minces |
L'alignement et l'alimentation corrects des feuilles sont la base de la qualité des pièces formées par laminage.
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Stations de formation
La section de formage comprend une série de supports avec des matrices à rouleaux qui façonnent le profil :
Tableau 4 : Pièces de la section de formage
| Composant | Rôle | Facteurs de conception |
|---|---|---|
| Stands | Décès d'un rouleau compresseur | La longueur totale détermine # des supports |
| Matrices à rouleaux | Les contours ont été usinés pour former la forme | Complexité du profil, type de matériau |
| Arbres | Montage des matrices pour la rotation | Longueur, sélection des roulements |
| Roulement | Entraînement de la rotation synchronisée des matrices | Type, rapport, lubrification |
| Boyaux | Protéger les pièces internes de la poussière et des débris | Joints, soupapes de reniflard |
La conception du contour de la matrice du rouleau est optimisée par un logiciel de simulation avancé pour obtenir la forme souhaitée de la pièce. L'usinage CNC de précision traduit cette conception en outils physiques. Les finitions de surface appropriées des rouleaux garantissent un pliage à faible frottement.
Le boîtier offre un environnement contrôlé et étanche pour un fonctionnement en douceur. Les entraînements par engrenages relient les arbres pour synchroniser les rotations des matrices avec des tolérances de précision.
Système de coupure
La presse à découper coupe le profilé formé en continu en longueurs déterminées en fonction des besoins du lot :
Tableau 5 : Pièces du système de coupure
| Partie | Description | Modes de contrôle |
|---|---|---|
| Presse à découper | Monté en aval du support final | Hydraulique, servo électrique |
| Lames supérieures/inférieures | Trancher le matériau | Inserts en carbure pour la résistance à l'usure |
| Chute de ferraille | Récupérer les déchets de coupe | Décharge du convoyeur à rouleaux |
| Contrôle de la longueur | Réguler les cycles des tranches | À la volée, incrément fixe |
Le contrôle précis de la lame et les angles de cisaillement optimaux permettent une finition supérieure des bords et des coupes perpendiculaires. La goulotte d'évacuation des déchets permet de gérer efficacement les restes.
Convoyeur de sortie
Une fois formées et coupées, les pièces finies sont collectées et regroupées dans des équipements de manutention de sortie :
Tableau 6 : Pièces pour convoyeur de sortie
| Partie | Fonction | Les types |
|---|---|---|
| Convoyeur à bande | Transport des pièces coupées | Courroie plate, lit à rouleaux, godet |
| Tables empilables | Aligner/assembler les pièces | Manuel, Automatisé |
| Presse à balles | Envelopper les paquets avec des sangles/du film | Horizontal, vertical |
L'efficacité de la manutention de sortie garantit que les pièces finies formées par laminage sont déplacées sans dommage pour le stockage et l'expédition.
Accessoires pour machines de formage de rouleaux
Outre les modules principaux, les laminoirs peuvent être équipés de composants supplémentaires en fonction des besoins de production :
- Déshuileurs - Systèmes de déroulage alternatifs pour la manutention des bobines
- Boucleurs - Créer des boucles de ralentissement dans le flux de matériaux avant la coupure
- Gaufrage - Stations de frappe de monnaie pour l'embossage de logos/textes
- Poinçons - Unités de perforation pour les trous de boulons, etc.
- Marqueurs à encre - Systèmes à jet d'encre pour l'impression de timbres à date, etc.
- Enceintes de sécurité - Enceintes grillagées ou en tôle pour un fonctionnement sûr
- Convoyeurs - Extension du traitement des flux de pièces en amont et en aval
- Capteurs - Instruments de mesure pour l'automatisation
- Modules IoT - Matériel de connectivité pour la saisie des données
Ces accessoires permettent d'améliorer les capacités d'opérations secondaires ou de surveillance.
Facteurs de conception des machines de formage par laminage
Aspects clés qui déterminent la configuration de l'ancien rouleau :
Tableau 7 : Facteurs de conception des machines de formage par laminage
| Paramètres | Détails | Effet |
|---|---|---|
| Taux de production | Pièces nécessaires par heure/équipe | Vitesse de la machine, contrôle de l'indexation |
| Longueur de la pièce | Distance entre les tranches de coupure | Longueur de la machine, taille du convoyeur |
| Matériau Largeur | Largeur de la bande de bobine | Longueur des matrices, largeur du cadre |
| Type de matériau | Orientation du grain de l'acier, de l'aluminium, etc. | Calculs des forces, finition de la surface |
| Forme de la pièce | Complexité du profil, nombre de courbes | Nombre de stands, contours de la matrice |
| Besoins de précision | Tolérance dimensionnelle et de pliage | Finition de la surface des rouleaux, guides |
| Opérations secondaires | Perforer, gaufrer, etc. | Stations supplémentaires, espace |
| Niveau d'automatisation | Alimentation manuelle/automatique des matériaux, empilage/regroupement | Besoin en main-d'œuvre, capteurs, manipulation |
Fournisseurs de machines de formage de rouleaux
Il existe de nombreux fabricants établis d'équipements de formage de rouleaux dans toutes les régions du monde :
Tableau 8 : Marques de profileuses
| Marque | Localisation | Modèles typiques | Fourchette de prix |
|---|---|---|---|
| Dimeco | ÉTATS-UNIS | Helios, TFX Elite | $150,000 – $500,000 |
| Formtek | Canada | Orion, Maxima | $100,000 – $800,000 |
| Bradbury | ÉTATS-UNIS | EasyForm, SelectRoll | $100,000 – $600,000 |
| Gasparini | Italie | FlexyRoll, FastRoll | $200.000 - $1 million et plus |
| Samco | Inde | Mach 2, Concept | $50,000 – $250,000 |
Les fournisseurs locaux et internationaux proposent des machines adaptées aux niveaux de production, aux besoins d'automatisation et au budget. Le délai de livraison est d'environ 3 à 6 mois.
Prix des profileuses
Le coût dépend de facteurs tels que
- Taux de production
- Longueur totale de la machine
- Niveau d'automatisation
- Postes d'exploitation secondaires supplémentaires
- Capacités logicielles et IoT
Figure 1 : Fourchette de prix typique pour différentes configurations de profileuses
- Les machines de base commencent à environ $100k
- Les lignes automatisées haut de gamme coûtent $500k+.
- Les machines à profilés personnalisées peuvent coûter plus de $1 million d'euros.
Demander des devis détaillés aux fournisseurs présélectionnés en fonction de leurs besoins spécifiques.
Installation d'une profileuse
Aspects clés de l'installation d'un laminoir :
Tableau 9 : Installation d'une profileuse
| Activité | Détails |
|---|---|
| Préparation du site | Planchers plats nivelés pour les stands, fourniture de services d'électricité et d'air |
| Levage et positionnement | Utiliser des chariots élévateurs, des grues, etc. La sécurité est essentielle |
| Sécurisation | Fixer les supports aux fondations, véritables verticales |
| Alignement | Alignement précis des matrices à rouleaux et des lames de couteau |
| Essais | Valider les aliments et les performances avant la production |
| Documentation | Le fournisseur fournit des manuels d'utilisation, d'entretien et de sécurité. |
Un travail de fond approprié et une installation précise constituent une base solide pour un fonctionnement sans heurts.
Fonctionnement de la profileuse
Le fonctionnement quotidien implique :
Tableau 10 : Fonctionnement de la profileuse
| Activité | Lignes directrices |
|---|---|
| Chargement du matériel | Positionner solidement la bobine sur le mandrin |
| Mode Jog | Essai initial à vitesse lente |
| Paramètre Entrée | Saisir les détails de la taille du lot |
| Initiation du cycle | Démarrer le cycle de formage automatique |
| Contrôle | Observer le processus pour déceler d'éventuels problèmes |
| Sécurité | Respecter les procédures de verrouillage pendant la maintenance |
L'opérateur se contente de charger les matières premières, de saisir les dimensions et de retirer les produits finis. Les modes automatiques simplifient le flux de travail.
Entretien de la rouleuse
Activités d'entretien régulières :
Tableau 11 : Maintenance des machines de formage de rouleaux
| Tâche | Fréquence | Outils nécessaires |
|---|---|---|
| L'inspection | Quotidiennement | Lampe de poche, outils de mesure |
| Vérification des boulons et des fixations | Mensuel | Clés, couplemètre |
| Lubrification du rouleau/de l'arbre | 3-6 mois | Pistolet à graisse, lubrifiants |
| Affûtage des lames | Selon les besoins | Outils d'affûtage |
| Vidange de la boîte de vitesses | Annuel | Entonnoir, réservoir d'huile |
| Vérification du capteur/câblage | Selon les besoins | Multimètre, testeur de circuits |
Les inspections quotidiennes associées à des tâches préventives périodiques réduisent les pannes. Maintenir les spécifications de couple de serrage des fixations.
Choisir son partenaire pour les machines de formage de rouleaux
Éléments importants à prendre en compte lors du choix d'un fournisseur de profilés :
Tableau 12 : Critères de sélection des profileuses
| Paramètres | Lignes directrices |
|---|---|
| Vivre | Nombre d'années d'activité, témoignages de clients |
| Expertise dans le domaine | Comprend les spécificités de vos besoins en matière de produits |
| Qualité et soutien | Ingénieurs de service formés et certifiés ISO |
| Livraison | Respect des délais, base installée dans la région |
| Utilisation de la technologie | Tirer parti de la simulation, des capteurs et de l'analyse des données |
| Compétences en matière de personnalisation | Flexibilité pour répondre à des besoins spécifiques |
| Prix et valeur | Prix proportionnel à la capacité de performance |
Évaluez plusieurs fournisseurs compétents sur ces aspects avant de choisir le bon système.
Avantages et inconvénients du profilage
Tableau 13 : Processus de laminage : avantages et inconvénients
| Avantages | Limites |
|---|---|
| Production rapide et continue | Investissement initial dans le coût de l'outillage |
| Sections transversales uniformes de haute qualité | Les formes complexes nécessitent un formage en plusieurs étapes |
| Idéal pour les longs profils droits | Les pièces à gravure courte ne sont pas optimales |
| Utilisation efficace des matériaux par rapport à l'usinage | Besoin d'opérateurs spécialisés |
| Faible entretien de l'outillage | Espace au sol horizontal important |
| Options d'automatisation adaptables | Délai d'exécution plus long que les autres procédés |
Lorsqu'il est utilisé pour des applications appropriées axées sur des profils linéaires, le profilage permet d'obtenir une productivité et une qualité à un coût économique. Il faut savoir qu'il présente des limites pour les courbes courtes et complexes.
FAQ
Q : Quels sont les matériaux qui peuvent être formés par roulage ?
R : La plupart des matériaux ductiles tels que l'acier à faible teneur en carbone, l'acier inoxydable et l'aluminium sont généralement formés par laminage. Avec des ajustements appropriés de l'outillage, l'acier à haute résistance, le cuivre et même les feuilles de plastique peuvent être soumis à ce processus.
Q : Quelles sont les tolérances du profilage ?
R : Les pièces formées par laminage atteignent généralement des tolérances de profil de +/- 0,5 mm dans l'usinage moderne. Des tolérances plus étroites sont possibles, mais elles réduisent la productivité. Les rayons de courbure standard sont de l'ordre de 1 à 1,5 fois l'épaisseur du matériau.
Q : Comment calculer le coût du profilage par pièce ?
R : Coût total = amortissement de la machine + coût de la bobine de matériau + main-d'œuvre. Calculer le taux par pièce en fonction du volume de production annuel. Lorsque les volumes augmentent, les coûts diminuent de manière significative.
Q : Quelles sont les mesures de sécurité à prendre lors du formage par laminage ?
R : Exiger du personnel qu'il porte un équipement de protection contre les coupures et des gants lorsqu'il manipule des bobines ou des profilés tranchants. Enveloppez complètement les points de pincement. Interverrouillez les protections en coupant l'alimentation électrique à l'entrée. Installez des tapis de sécurité.
Q : Comment réduire les rejets de pièces formées par laminage ?
A : Contrôler les avances, les vitesses et les réglages des guides. Veiller à la précision des coupes à 90 degrés. Améliorer la formation de l'opérateur pour l'inspection visuelle des coupes/pliages. Effectuer un entretien régulier de la machine.
Q : Quelles sont les options de finition pour les produits formés par laminage ?
R : Les étapes de finition secondaire courantes comprennent le revêtement par poudre pour la résistance à la corrosion et l'esthétique, les intérieurs revêtus de caoutchouc pour l'isolation phonique, les perforations pour la circulation de l'air et les inserts en mousse adhésive pour les ruptures thermiques.
Conclusion
Les profilés formés par laminage offrent une excellente valeur technique et commerciale pour les besoins en profilés de grande longueur dans une gamme variée d'applications dans les infrastructures, les bâtiments, les équipements, les appareils et plus encore.
Lorsque vous vous associez à un fournisseur de profileuses fiable et que vous mettez en œuvre une discipline opérationnelle appropriée, vous obtenez un système de fabrication flexible, efficace et rentable avec un faible coût d'entrée.
