machine de formage de rouleaux Le profilage est un processus de fabrication efficace et rapide utilisé pour produire de longues feuilles de pièces de section uniforme. Une bobine de tôle est introduite dans une série de matrices à rouleaux qui façonnent progressivement le matériau selon le profil souhaité. Les profileuses ont des applications dans tous les secteurs, de la construction aux infrastructures en passant par l'automobile, l'aérospatiale, l'électroménager et bien d'autres encore.
Aperçu du processus de formage par laminage
Les profileuses utilisent un processus continu et automatisé pour manipuler la tôle enroulée et en faire des pièces sur mesure avec des courbes et des formes répétées. La matière première, généralement des bobines d'acier, d'aluminium ou d'autres alliages, est introduite dans l'équipement du laminoir. Le matériau passe à travers une ligne de matrices à rouleaux installées dans des stations séquentielles, chacune effectuant des opérations de façonnage incrémentielles. Le résultat final est une pièce de longueur continue avec une section transversale uniforme sur toute sa longueur.
Les avantages du profilage sont les suivants
- Productivité et efficacité élevées
- Cohérence et précision dans les pièces de grande longueur
- Polyvalence pour former des profils variés et complexes
- Coûts d'outillage réduits par rapport à d'autres procédés
- Déchets minimaux de matériaux
Les profilés formés par laminage sont utilisés dans les panneaux, les cadres d'enceinte, les toitures, les rayonnages, les produits routiers, les meubles, les boîtiers d'appareils électroménagers, les cadres d'automobiles et bien plus encore.
Types d'équipements de profilage
Il existe plusieurs types de machine de formage de rouleaux y compris des configurations :
Tableau 1 : Types d'équipements de profilage
| Type | Description |
|---|---|
| Lignes de profilage en ligne | Les pièces se déplacent en ligne à travers les différentes unités de la station de laminage en suivant une trajectoire rectiligne. |
| Formateurs de rouleaux réversibles | Inversion de la feuille après chaque étape, disposition plus compacte de la ligne |
| Broyeurs à tubes en continu | Les filières à rouleaux forment des bandes plates en sections tubulaires |
| Machines à plier les rouleaux | Cintreuses simples à 2 ou 3 galets pour les formes de base |
| Formes de rouleaux portables | Unités manuelles pour la production de petites pièces sur site |
Processus de travail d'une ligne de profilage
Un système de profilage en ligne typique comporte les principaux éléments suivants :
- Dévoilement : Débobine la tôle à partir d'une bobine cylindrique
- Mécanisme d'alimentation : Contrôle la vitesse du matériau dans le broyeur
- Formation de sections : Des séries de cages à rouleaux façonnent progressivement le matériau
- Cutter : Cisaille les pièces finies à la longueur
- Tables de sortie: Collecte du produit fini
En outre, des poinçons, des encoches, des unités de perforation, des stations de gaufrage peuvent être intégrés pour les opérations secondaires.
Le processus de formage commence par le chargement d'une bobine de métal sur un dévidoir. La bande est enfilée à travers un premier ensemble de rouleaux de guidage dans le premier ensemble de rouleaux de formage. Au fur et à mesure de son passage dans les cages successives, la forme du matériau est modifiée de façon incrémentielle. Les quelques derniers rouleaux de formage affinent la précision dimensionnelle finale. Enfin, une tronçonneuse volante coupe les sections à la longueur souhaitée et les empile sur la table de sortie.
Exigences matérielles
Les pièces formées par laminage peuvent être produites à partir de :
- Acier à faible teneur en carbone
- Acier inoxydable
- Aluminium
- Cuivre
- Laiton
D'autres alliages et composites métalliques peuvent également être formés par laminage avec un outillage approprié. L'épaisseur de la tôle varie généralement de 0,15 mm à environ 3 mm pour les métaux courants. Les lignes de profilage peuvent produire des bobines d'une largeur maximale d'environ 1 500 mm.
Capacités de formage
Une large gamme de géométries de profils uniformes peut être façonnée à l'aide de rouleaux :
- Arcs de base, formes courbes Sections C-, Z-, chapeau, U-
- Perles complexes, nervures, profils cannelés
- Panneaux, rails d'autoroute, cadres de porte
- Angles, tubes, conduits rectangulaires
- Sections tubulaires ouvertes et fermées
Le profilage 3D avancé permet d'obtenir des formes asymétriques avec des épaisseurs de paroi variables sur toute la longueur de la pièce.
-
Machine à courber les panneaux de toiture à joint debout -
Machine de formage de rouleaux ondulés de baril -
Machine de formage de panneaux de toiture par roulage à joint debout -
Machine de formage de rouleaux de tuyau de descente -
Rouleau de gouttière formant la machine -
Profileuse pour panneaux trapézoïdaux -
Ridge Cap Roll formant la machine -
Machine de formage de rouleaux de panneaux à double couche -
Petit pain de panneau de tuile de toit formant la machine
Considérations relatives à la conception
Pour créer un profilé optimal, ces aspects doivent être évalués :
- Conception du produit : La construction de modèles d'éléments finis permet de sélectionner les profils en tenant compte des besoins de résistance et de fonctionnalité.
- Type de matériau : Les propriétés métallurgiques déterminent les limites de formage et les tolérances de retour élastique nécessaires.
- Conception d'outils : Géométrie des rouleaux, dégagements, disposition basée sur des étapes de pliage progressives et incrémentales.
- Paramètres du processus : La vitesse d'alimentation, le nombre de passages et de stations, les forces de séparation sont autant d'éléments qui influent sur la qualité.
Si des tolérances plus étroites sont nécessaires, un recuit et un post-traitement peuvent également s'avérer nécessaires. Les entreprises spécialisées dans le profilage collaborent avec leurs clients aux stades de la conception, du prototypage, des essais et de la post-production pour fournir des composants profilés sur mesure.
Facteurs clés du laminage
Tableau 2 : Facteurs influençant la qualité des pièces formées par roulage
| Facteurs de formage par laminage | Détails |
|---|---|
| Nombre de stations de formation | Un plus grand nombre de passages de rouleaux permet de répartir la contrainte sur plusieurs incréments plus petits. |
| Conception des inter-stations | Opérations supplémentaires telles que les stations de poinçonnage, d'encochage et de gaufrage |
| Séquence de passage du rouleau | Une séquence de pliage efficace permet d'éviter les fissures et les plis du matériau. |
| Rayon de l'outil de roulage | Conception de la géométrie de l'outil en fonction du type de métal, de l'épaisseur et du profil requis |
| Analyse de la formation | La simulation FEA avancée minimise les essais physiques |
Fournisseurs d'équipements de formage de rouleaux
Il existe des fabricants de profileuses dans toutes les régions du monde :
Tableau 3 : Principaux fournisseurs d'équipements de profilage
| Compagnie | Localisation |
|---|---|
| Schwarze-Robitec | ÉTATS-UNIS |
| Formtek | ÉTATS-UNIS |
| Dreistern | Allemagne |
| E-Tec | Canada |
| Machines Samco | Chine |
Les prix des profileuses d'entrée de gamme commencent à environ 130 000 euros et vont jusqu'à 500 000 euros pour les équipements de grande capacité entièrement automatisés. Les lignes de production sur mesure avec de multiples processus à valeur ajoutée, des contrôles de qualité et l'automatisation de la manipulation des pièces atteignent des prix plus élevés.
Lors de l'évaluation des fournisseurs, les besoins de productivité, la vitesse des lignes, la capacité de changement rapide des outils et le coût global de l'équipement jouent un rôle clé.
Installation d'une ligne de profilage
Les équipements de formage par laminage nécessitent ces préparations :
Tableau 4 : Besoins en matière d'installation de rouleaux
| Tâche | Détails |
|---|---|
| L'espace | Tracé des lignes, élimination des déchets, chemins de grue |
| Puissance | Alimentation en courant alternatif suffisante, générateurs de secours |
| Air comprimé | Pour les vannes de contrôle de l'automatisation des machines |
| Fondements | Points d'ancrage en béton pour fixer les supports |
| Sécurité | Protection, plates-formes d'accès, sécurité électrique |
Les bases des machines doivent être mises à niveau et positionnées de manière à ce que les axes des rouleaux soient parfaitement parallèles. Cet alignement précis est essentiel pour obtenir des pièces formées par laminage de qualité.
Fonctionnement des profileuses
Le flux de travail typique comprend
- Planification des commandes - approvisionnement en matériel, ordonnancement de la production
- Chargement de la bobine sur la dérouleuse
- Enfilage de la feuille dans le système de guidage
- Réglage des paramètres de formage - vitesse de la ligne, poinçons, etc.
- Lancement d'un lot de production
- Coupure et sortie de la pièce
- Contrôles de qualité en cours de fonctionnement
- Contrôles de l'entretien des outils
Pour des changements de produits rapides, des recettes prédéfinies automatisent la reconfiguration rapide de la machine, ce qui permet de gagner du temps et d'économiser du matériel lors des changements de tâches.
Maintenance des équipements de profilage
Les activités d'entretien régulier couvrent :
Tableau 5 : Maintenance des équipements de profilage
| Tâche | Fréquence | Chèques |
|---|---|---|
| Inspection des rouleaux | Mensuel | Usure, fissures, rainures |
| Paliers | 6 mois | Jouer, tourner en douceur |
| Tension de la courroie | Trimestrielle | Ajuster si desserré |
| Lubrification | Selon les besoins | Réduire les frottements au niveau des axes, des glissières |
| Inspection du système hydraulique | Annuel | Fuite, état des joints |
| Électricité | Annuel | Fonctionnement du contacteur, vérification du câblage |
Cela permet de garantir un temps de fonctionnement maximal de la production et une qualité constante des produits.
Choisir un Rouleau formant la machine Fournisseur
Tenez compte des facteurs suivants lors de la sélection des fournisseurs d'équipements de profilage :
Tableau 6 : Critères de sélection des fournisseurs de profileuses
| Paramètres | Importance |
|---|---|
| Gamme de produits | Solutions standard et personnalisées |
| Vitesses de ligne offertes | Correspondance des volumes nécessaires |
| Changement rapide des matrices | Pour des séries de production flexibles |
| Capacité de complexité du profil | Selon la conception des pièces |
| Certifications de qualité | Marquage ISO, CE |
| Assistance à la conception | Pour une conception optimale des formes |
| Processus à valeur ajoutée | Opérations secondaires nécessaires |
| Capacités d'automatisation | Pour la productivité et la précision |
| Service après-vente | Aide à l'installation, assistance à la maintenance |
| Formation opérationnelle | Pour un travail efficace |
Les fabricants réputés fournissent une assistance de bout en bout, de la conception au prototypage, en passant par l'assistance après la commande.
Avantages et inconvénients du profilage
Tableau 7 : Avantages et limites du procédé de profilage
| Pour | Cons |
|---|---|
| Production rapide de pièces longues et uniformes | Frais d'outillage initiaux élevés |
| Précision constante sur toute la longueur des pièces | Flexibilité de conception limitée par rapport à d'autres méthodes |
| Coûts inférieurs à ceux de la fabrication de chaque pièce | Complexité de la conception des rouleaux pour les formes asymétriques |
| Un gaspillage minimal de matériaux | La production en ligne droite limite les formes de profilés |
| Convient à la production de grandes quantités | Nécessité d'un entretien régulier des rouleaux |
| Gamme de géométries de section réalisables | Compétences nécessaires à la conception d'outils de qualité |
Si de grandes longueurs d'un même profil sont nécessaires, le profilage l'emporte sur les autres procédés en raison de sa productivité et de ses avantages en termes de coûts.
Applications des profilés laminés
Les principaux domaines d'application sont les suivants
- Façades de bâtiments, toits, rails d'autoroutes
- Châssis de véhicules automobiles et ferroviaires
- Conduits de chauffage, de ventilation et de climatisation
- Grandes étagères de stockage, conteneurs
- Boîtiers électriques, télécoms
- Meubles et étagères
- Matériel agricole, remorques
- Boîtiers d'appareils ménagers
Les pièces formées par laminage peuvent être utilisées dans pratiquement toutes les applications à grand volume avec des composants linéaires de section fixe.
FAQ
Q : Quelle épaisseur de tôle peut être formée par roulage ?
R : Les lignes de profilage standard peuvent produire des pièces d'une épaisseur de métal comprise entre 0,3 mm et environ 3 mm. Les lignes spécialisées pour les épaisseurs élevées vont jusqu'à 8 mm d'épaisseur.
Q : Quels sont les alliages autres que l'acier qui peuvent être formés par laminage ?
R : L'aluminium, le cuivre, le laiton et d'autres alliages ductiles peuvent être formés par laminage avec un outillage approprié. Des composites flexibles sont même possibles pour certains profils.
Q : Une tôle plate peut-elle être roulée pour former une section de tuyau ?
R : Oui, les laminoirs à tubes spécialisés équipés de matrices de cintrage peuvent transformer en continu des bandes plates en profilés tubulaires creux.
Q : Quelles sont les tolérances possibles dans le formage par roulage ?
R : Les pièces formées par laminage atteignent normalement des tolérances dimensionnelles de profil entre +/- 0,5% et +/- 1% en fonction des propriétés du métal et de la précision de l'outillage.
Q : Un traitement secondaire tel que le poinçonnage est-il possible pendant le profilage ?
R : Oui, les lignes de laminage modernes intègrent des processus supplémentaires en ligne tels que le perçage, l'encochage, la fente et le gaufrage en incorporant des stations spéciales.
Q : Comment se comparent les fournisseurs de profileuses ?
R : La qualité de fabrication, les vitesses de ligne proposées, le niveau d'automatisation des processus, l'expertise en matière de conception d'outils, les ajouts de valeur possibles et le service après-vente sont les principaux facteurs de concurrence entre les fabricants de formeuses de cylindres.
