Le profilage de tôles est un procédé de transformation des métaux qui consiste à former des bobines de métal en profilés personnalisés à l'aide d'un flux continu. Machines de formage de feuilles sont utilisés pour produire des pièces longitudinales à profil constant, telles que des plaques de toiture, des panneaux muraux, des cadres de porte, etc. Cet article présente une vue d'ensemble des équipements de profilage de tôles.
Vue d'ensemble du formage de tôles par laminage
Le profilage de tôles est un moyen continu et efficace de produire de grands volumes de pièces métalliques personnalisées avec des sections transversales uniformes. Une bobine de tôle est introduite dans une série de cages de laminage consécutives contenant des rouleaux qui plient progressivement le métal jusqu'à ce que le profil de la section transversale souhaitée soit obtenu.
Quelques avantages clés du profilage de feuilles :
- Processus hautement automatisé avec des taux de production rapides
- Capacité à former des profils complexes et personnalisés
- Des pièces finies de qualité constante et élevée
- Faibles coûts d'outillage par rapport à d'autres procédés comme l'emboutissage
- Déchets minimaux de matériaux
Le profilage de tôles est idéal pour produire des pièces métalliques telles que des tôles de toiture, des panneaux muraux, des poutres, des rails, des cornières, des profilés, des montants, des cadres de porte, etc. Il est couramment utilisé dans la construction, les infrastructures, les transports, la fabrication d'appareils électroménagers et d'autres applications industrielles.
Types de profileuses de feuilles
Il existe plusieurs types de machines de formage de tôles pour produire différents types de profilés.
Machines portables de formage de rouleaux
- Machines compactes et mobiles à installation rapide
- Utilisé directement sur le site pour une fabrication à la demande
- Formes et tailles de profils limitées
- Capacités plus faibles, de l'ordre de 10 à 20 unités par heure
Lignes de profilage de production
- Lignes automatisées de grande capacité pour la production de masse
- Produire jusqu'à 40 000 unités par heure
- Nécessite un espace d'installation fixe dans l'usine
- Possibilité de réaliser des profils personnalisés complexes dans différents matériaux
- Nécessité d'un investissement plus important
Profileuses verticales de type C
- Les rouleaux sont disposés dans une configuration verticale en forme de C
- Conception économisant l'espace au sol
- Convient pour les profils linéaires de grande longueur
- Limitation de la complexité des profils
Profileuses horizontales de type O
- Les rouleaux sont disposés dans une configuration horizontale en forme de O
- Plus grande surface de formation et plus grande capacité
- Capacité à réaliser des formes plus complexes et inhabituelles
- Nécessite plus d'espace au sol
Machines de formage de rouleaux de type pyramidal
- Rouleaux disposés en forme de pyramide à quatre faces
- Obtenir une très grande précision dimensionnelle
- Idéal pour les pièces de haute précision comme les rails de chemin de fer
- Nécessité d'un espace important
Principaux composants des profileuses de tôles
Les lignes de formage de rouleaux de tôle se composent de trois sections principales : le dérouleur, la section de formage et la zone de coupe.
- Dérouleur - Alimentation des bandes de bobines brutes dans la section de formage
- Section de formation - Contient une série de cages de laminage pour former progressivement le profilé
- Arrêt de travail - Coupe des profils finis aux longueurs requises
D'autres composants tels que le contrôle en boucle, l'unité de pré-poinçonnage, l'unité de post-coupe, l'empileur, etc. peuvent être ajoutés en fonction des exigences de l'application.
Les principaux éléments à prendre en compte lors du choix des composants sont les suivants :
- Matériau du rouleau - Acier au carbone, acier allié ou alliage de titane en fonction des charges de formage
- Taille du rouleau - Le diamètre et la largeur déterminent la capacité de la force de flexion
- Type de rouleau - Rouleaux hexagonaux, sphériques ou bombés selon profil
- Roulements à rouleaux - Roulements antifriction pour supporter les charges de roulement à grande vitesse
- Stands de formation - Boîtiers rigides qui supportent et positionnent les assemblages roulants
- Perforations et matrices - Pour prédécouper des trous ou des encoches dans la bande
- Système de contrôle - Contrôles basés sur des PLC pour un fonctionnement automatique
Principales spécifications des profileuses de tôles
Les principaux paramètres et spécifications pris en compte lors de la sélection des laminoirs à feuilles :
| Spécifications | Gamme typique |
|---|---|
| Vitesse de formage | 10 - 120 m/min |
| Épaisseur de la matière première | 0,3 - 2 mm |
| Largeur de la pièce finie | 50 - 3000 mm |
| Épaisseur de la pièce | 1 - 10 mm |
| Longueur de la pièce | 500 - 20000 mm |
| Stands de formation | 10 - 50 numéros |
| Puissance d'entraînement | 3 - 75 kW |
Plus le nombre de supports est élevé, plus la complexité du profil est grande. Un plus grand nombre de supports entraînés permet d'obtenir des forces de formage plus élevées.
Applications typiques et matériaux appropriés
Le profilage de tôles est utilisé pour produire des profils linéaires dans de nombreuses industries :
| Application | Matériaux utilisés |
|---|---|
| Tôles de couverture | Acier prélaqué, acier revêtu d'un alliage de zinc et d'aluminium |
| Panneaux muraux | Acier galvanisé, aluminium |
| Cadres de porte | Acier inoxydable, acier doux |
| Rayons et étagères | Acier doux, acier inoxydable |
| Gardes routiers | Acier galvanisé |
| Voies ferrées | Acier allié traité thermiquement |
Les matériaux qui peuvent être efficacement formés par laminage sont l'acier doux, l'acier inoxydable, l'acier galvanisé, l'aluminium et ses alliages.
Fournisseurs de machines de formage de tôles
De nombreux fabricants proposent des équipements et des lignes de profilage de tôles :
| Fournisseur | Localisation | Fourchette de prix de départ |
|---|---|---|
| ECeCo Ltd | Italie | $150 000 à $500 000 |
| Formtek | ÉTATS-UNIS | $200,000 à $750,000 |
| Shanghai Slitt Equipment | Chine | $50,000 à $250,000 |
| Sanket Machinery | Inde | $60,000 à $200,000 |
| ROLLFORM S.A. | Pologne | $100 000 à $350 000 |
Les prix varient en fonction des spécifications telles que la largeur de la pièce, l'épaisseur du matériau, la vitesse de la ligne et la complexité du profil, ce qui influe sur le nombre de supports. Les lignes complètes à haute capacité sont plus coûteuses.
Considérations clés pour l'achat de profileuses de tôles
Voici les principaux facteurs à prendre en compte lors de l'achat d'un équipement de formage de feuilles :
- Profils des pièces - La forme et la précision dimensionnelle requises
- Volume de production - Le débit en fonction de la demande
- Spécifications des matériaux - Type, épaisseur, largeur et propriétés de traction
- Espace disponible - Décider de l'empreinte et de l'agencement
- Source d'énergie - Compatibilité avec l'alimentation électrique disponible
- Interface de contrôle - Besoins en matière de contrôle des opérateurs, d'automatisation et de suivi des données
- Caractéristiques de sécurité - Arrêts d'urgence, protections, alarmes, etc.
- Coûts de fonctionnement - Consommation d'énergie, besoins d'entretien, etc.
- Flexibilité future - Capacité à modifier l'outillage pour de nouveaux profils
- Disponibilité de l'aide - Assistance à l'installation et service après-vente
L'examen des capacités des différents fabricants en fonction des considérations ci-dessus permettra de sélectionner le système de profilage de feuilles adéquat.
Installation et fonctionnement des laminoirs à feuilles
Des procédures d'installation et d'utilisation correctes sont essentielles pour garantir les performances optimales des machines de formage de feuilles. Voici quelques lignes directrices :
- Inspectez soigneusement tous les composants reçus pour vérifier qu'ils n'ont pas été endommagés pendant le transport.
- Installer la machine sur des fondations solides et planes permettant un accès dégagé de tous les côtés.
- Veiller à ce que l'espace soit suffisant pour permettre le chargement et le déchargement des matériaux en toute sécurité.
- Brancher l'alimentation électrique selon la puissance et la fréquence spécifiées.
- Fournir une connexion de mise à la terre adéquate
- Monter l'outillage et ajuster les composants pour obtenir le profil de formage prévu
- Vérifier les niveaux de lubrification des roulements et des boîtes de vitesses
- Vérifier que tous les mécanismes de sécurité et les verrouillages sont fonctionnels.
- Effectuer les tests initiaux à faible vitesse avec une augmentation progressive jusqu'à la vitesse maximale.
- Contrôler l'intensité du courant consommé par les moteurs pendant le fonctionnement
- Utiliser des matériaux conformes aux spécifications recommandées pour un fonctionnement sans problème
- Contrôler périodiquement la précision des profils formés
- Respecter le calendrier d'entretien recommandé
L'assistance technique du fournisseur lors de l'installation et des premiers essais garantit une configuration optimale. Un fonctionnement et un entretien corrects permettent de maximiser le temps de fonctionnement et d'allonger la durée de vie.
Maintenance des lignes de formage de rouleaux de tôle
Pour maintenir une efficacité et une productivité élevées, les machines à former des rouleaux de feuilles doivent être entretenues régulièrement :
- Nettoyer la ligne de la poussière métallique et de l'accumulation d'huile
- Lubrifier les roulements et vérifier l'absence d'usure
- Vérifier la tension des courroies et l'engrenage des trains d'engrenages
- Vérifier le serrage de tous les boulons, écrous et fixations.
- Contrôler l'usure de la surface des rouleaux et les réparer/remplacer si nécessaire.
- Examiner le dérouleur et le redresseur pour détecter les défauts et les dommages.
- Inspecter les protections et les verrouillages pour s'assurer de leur bon fonctionnement
- Vérifier l'étanchéité des systèmes hydrauliques et des pompes, le cas échéant.
- Vérifier que les connexions électriques sont bien serrées et que les panneaux sont propres.
- Contrôler les composants d'entraînement tels que les moteurs et les réducteurs
- Programmer la maintenance préventive pendant les arrêts planifiés
- Tenir des registres détaillés de toutes les inspections et de tous les remplacements de pièces.
L'établissement de procédures d'entretien standard et de listes de contrôle contribuera à garantir un fonctionnement fiable du système de profilage.
Choisir le bon fabricant de profileuses de tôles
Le choix du bon fournisseur est essentiel pour obtenir une machine de formage de feuilles de haute qualité. Voici quelques facteurs importants à prendre en compte :
- Expertise technique - Expérience de la conception d'outils et de machines de profilage
- Expérience confirmée - Années d'activité, témoignages de clients
- Gamme de produits - Proposer des machines répondant à des besoins divers
- Compétences en matière de personnalisation - Capacité à concevoir des profils spéciaux
- Normes de qualité - Utilisation de composants de haute précision
- Capacité de production - Capacité à livrer les machines dans les délais prévus
- Soutien au service - Assistance à l'installation et personnel d'entretien
- Une présence mondiale - Réseau de vente et de service pour un accès facile
- Tarification - Des prix compétitifs adaptés à vos contraintes budgétaires
- Réactivité - Traitement rapide des questions et des problèmes
Un fabricant bien établi dans l'industrie et présentant les caractéristiques susmentionnées peut fournir des machines qui répondent aux exigences de manière rentable, avec un bon service après-vente.
Avantages et inconvénients du processus de formage de tôles par laminage
Avantages
- Taux de production élevés grâce au formage en continu
- Des pièces cohérentes et précises sur le plan dimensionnel
- Procédé polyvalent permettant de réaliser des profils complexes
- Faible investissement en outillage et changements rapides
- Perte de matière minimale par rapport à l'emboutissage
- Coûts réduits par rapport à d'autres procédés
- La possibilité d'utiliser des bobines permet d'obtenir de très grandes longueurs ininterrompues.
- Aspect esthétique fini, aucun autre traitement n'est nécessaire
Limites
- Ce n'est pas le procédé le plus approprié pour la production de petits lots
- Limitation de l'épaisseur et de la dureté des matériaux pouvant être formés
- Coût d'investissement initial de la machine plus élevé
- Besoin d'un grand espace de travail
- Limité à la réalisation de profils linéaires symétriques
- Les profilés sont sujets au retour élastique à moins qu'une tolérance appropriée ne soit prévue.
FAQ
Quels sont les matériaux qui peuvent être formés par roulage ?
Le profilage de tôles convient aux matériaux ductiles tels que l'acier à faible teneur en carbone, l'acier inoxydable, l'aluminium et ses alliages, les alliages de cuivre et les alliages de titane. Les métaux trempés ne peuvent pas être formés de manière fiable.
Quelle est la gamme d'épaisseurs des matériaux qui peuvent être formés par roulage ?
Les profileuses de feuilles standard peuvent traiter des matériaux d'une épaisseur de 0,3 mm à environ 3 mm. Des profileuses spéciales sont disponibles pour traiter des bandes d'une épaisseur allant jusqu'à 8 mm.
Quelles sont les précisions et les tolérances possibles ?
Les pièces formées par laminage peuvent atteindre une précision dimensionnelle de +/- 0,5 mm sur la longueur. Le processus est capable de maintenir des tolérances très serrées.
Combien de supports de roulement sont nécessaires pour un profilé ?
Le nombre de supports nécessaires dépend de la complexité du profil. Les profils simples nécessitent 6 à 8 supports, tandis que les formes complexes nécessitent 16 à 22 supports. Un plus grand nombre de supports permet un cintrage plus progressif.
L'état de surface est-il un problème lors du formage par roulage ?
Les profilés formés à l'aide de rouleaux polis trempés peuvent atteindre des valeurs de rugosité de surface allant jusqu'à Ra 0,4 μm, comparables à une finition par fraisage fin.
Quelle est la cadence de production typique des lignes de profilage de feuilles ?
Les taux de production varient de 10 à 40 unités par minute en fonction de la taille des pièces. Les lignes à grande vitesse produisent plus de 2000 unités par heure.
Quel est le degré d'automatisation des laminoirs à feuilles ?
Les profileuses de feuilles utilisent un degré élevé d'automatisation avec des caractéristiques telles que le changement automatique de format et l'alimentation en matériau. Les lignes peuvent fonctionner hors tension avec une supervision minimale.
Quels sont les aspects de la sécurité à prendre en compte ?
Les éléments de sécurité tels que les arrêts d'urgence, les protections, les verrouillages, les alarmes, les couvercles de protection et la protection contre les surcharges doivent être intégrés dans la conception. Une manipulation sûre des matériaux est également essentielle.
Quel est le degré d'entretien de ces machines ?
Hormis un nettoyage et une lubrification réguliers, les cônes de laminage ne nécessitent qu'un entretien minimal si des composants de haute qualité sont utilisés et si les valeurs nominales sont respectées.
Conclusion
Le profilage des tôles est un procédé efficace de transformation des métaux à grande vitesse qui permet la production en masse de profils longitudinaux sur mesure. Les lignes de formage automatisées avec une série de cages de laminage peuvent produire une variété de pièces telles que des tôles de toiture, des panneaux, des cadres de porte, etc. avec des tolérances serrées en utilisant des matériaux bruts enroulés.
Une sélection minutieuse des équipements en fonction des besoins de production et avec le soutien de fabricants réputés peut garantir une productivité élevée et des résultats de qualité. Des procédures d'installation, d'exploitation et de maintenance appropriées permettent de maximiser l'efficacité et la durée de vie de la machine. Dans l'ensemble, le profilage de tôles constitue une solution économique pour les fabricants de métaux, qui peuvent ainsi répondre avec souplesse aux demandes de production en flux tendu.
