Le profilage est un procédé d'usinage des métaux dans lequel la tôle est progressivement formée dans une section transversale souhaitée en passant à travers une série de paires de rouleaux complémentaires. Machines de formage de rouleaux d'acier sont des équipements essentiels utilisés pour plier en continu des tôles en profilés personnalisés avec une structure robuste.
Ce guide complet couvre tout ce que vous devez savoir sur les machines de profilage de l'acier, notamment :
Vue d'ensemble
- Qu'est-ce qu'une profileuse pour l'acier ?
- Principe de fonctionnement
- Principaux éléments
- Le profilage par rapport à d'autres procédés de cintrage
- Applications et avantages
- Profilés formés par laminage
Types de machines de formage de rouleaux d'acier
- Lignes de bobines
- Machines modulaires
- Machines portatives de formage de rouleaux
- Machines de profilage sur mesure
Principaux composants d'une profileuse
- Dérouleur
- Laminoir à cylindres
- Dispositif de coupure
- Panneau de contrôle
Spécifications
- Paramètres de taille
- Conception du changement de rouleau
- Vitesse et largeur des bandes
- Puissance et transmission
- Epaisseur du matériau
- Réglage et changement de rouleau
Conception de l'outillage de laminage
- Conception du passage du rouleau
- Configuration de la grappe de rouleaux
- Dimensions du rouleau
- Matériaux des rouleaux
Normes de processus et tolérances
- Tolérances du profil
- Tolérances des bandes
- Normes de conception des rouleaux
Fabricants et fournisseurs
- Principales marques de profileuses
- Comparaison des prix
- Fabricants chinois et fabricants européens
**Installation et mise en service **
- Planification et préparation du site
- Mise à niveau et alignement
- Essais et ajustements
- Mesures de sécurité
Fonctionnement et entretien
- Guide d'utilisation
- Optimisation de la vitesse et de l'alimentation
- Entretien et lubrification des rouleaux
- Changement d'outil
- Guide de dépannage
Comment choisir une profileuse
- Taux de production requis
- Type et épaisseur du matériau
- Forme et complexité du profil
- Longueur des profils
- Budget
Avantages du laminage
- Taux de production élevés
- Des profils cohérents et de qualité
- Flexibilité de la conception
- Rentabilité
- Un gaspillage minimal de matériaux
- Applicable à divers matériaux
Limites du processus de laminage
- Coût initial élevé de l'outillage
- Long délai de mise en place de l'outillage
- Section fixe
- Limitation de la résistance des matériaux
- Ne convient pas aux pièces courtes ou pliables
Vue d'ensemble des profileuses d'acier
Les profileuses sont un type unique d'équipement de fabrication métallique utilisé pour transformer des bobines ou des feuilles de métal en profils longitudinaux personnalisés de grande longueur. Le processus de profilage implique le cintrage séquentiel du matériau en bande à travers une série de passages de rouleaux jusqu'à ce que le profil de section transversale souhaité soit obtenu en continu. Les profilés laminés en acier trouvent de nombreuses applications dans les secteurs de la construction, des infrastructures, de l'automobile, des chemins de fer, de la construction navale, de l'électroménager et de l'emballage.
Qu'est-ce qu'une machine de formage de rouleaux d'acier ?
Une profileuse est un équipement spécialisé doté d'une série de stations de laminage le long d'une trajectoire linéaire qui façonne progressivement des bandes plates en une poutre structurelle longitudinale ou un profilé ouvert de section transversale fixe. Au fur et à mesure que les bobines passent par chaque station de laminage, elles sont continuellement pliées de quelques degrés à la fois, sans aucune étape de formage brusque. L'outillage des rouleaux est conçu et réglé pour plier progressivement le feuillard par de petites déformations jusqu'à obtenir le profilé final, la poutre en I, l'angle, le tube ou la forme personnalisée. Selon la configuration, ces machines peuvent transformer des bobines d'acier, d'acier inoxydable ou d'aluminium pesant plusieurs tonnes en profils finis de plusieurs centaines de pieds de long à des vitesses de production élevées.
Principe de fonctionnement des profileuses
Le principe de fonctionnement consiste à faire passer en continu des bandes de métal provenant d'une bobine à travers une série de matrices à rouleaux afin de déformer plastiquement le matériau de manière incrémentielle par une série de petites étapes de pliage. Les paires de rouleaux sont conçues pour appliquer séquentiellement des forces de flexion ciblées afin de donner aux bandes la forme souhaitée. En général, entre 15 et 20 stations de rouleaux, comprenant des paires de rouleaux mâles et femelles, sont nécessaires pour plier progressivement une bande plate en une section entièrement formée. La configuration des rouleaux et les calculs de conception garantissent une déformation complète du matériau sans amincissement ou étirement localisé. La bande est introduite dans le laminoir à l'aide d'entraînements de tracteur ou de rouleaux pinceurs dont la vitesse est réglable en fonction des limites de formage. Les profilés sortant de la station finale sont coupés à la longueur voulue par une presse à découper ou une scie.
Principaux composants d'une ligne de profilage
Les principaux composants d'une ligne de profilage sont les suivants :
- Dérouleur - Pour tenir la bobine de tôle et l'introduire dans le laminoir
- Rouleaux d'alimentation - Saisit et fait passer la bande dans le broyeur à une vitesse constante
- Stations de formage - Série de rouleaux supérieurs et inférieurs qui plient progressivement la bande
- Presse à découper - Cisaille les bandes de profilés à la longueur voulue
- Contrôles - Contrôler et ajuster les paramètres opérationnels
- Cadre - Il abrite les stations et leur confère une certaine rigidité.
Le profilage par rapport à d'autres procédés de pliage des métaux
Le profilage se distingue d'autres procédés courants de cintrage des métaux, comme le freinage à la presse, car il n'implique pas un pliage brusque et unique de la pièce entre un poinçon et une matrice. Les principales différences sont les suivantes :
- Presses plieuses Pliage - Etapes discrètes de pliage pour former une section transversale dans une presse
- Forme rouleau - Cintrage continu/incrémentiel à travers des stations de rouleaux
- Extrusion - Matériau poussé à travers l'ouverture d'une matrice pour créer une forme
- Cintrage en rouleau - Simple pliage progressif entre deux rouleaux
Alors que les presses plieuses permettent d'obtenir des formes complexes sur mesure grâce à un formage par étapes, le profilage est idéal pour la production en continu de sections à profil fixe sur de grandes longueurs.
Applications et avantages des profilés laminés
Les principales applications des profilés en acier formés par laminage sont les suivantes :
- Pannes, poutres, cadres de portes dans les bâtiments en acier
- Poteaux de rack, cadres de camion, arcs de toit dans l'industrie automobile
- Systèmes de coffrage dans la construction
- Échafaudages, cadres de panneaux solaires
- Rails, panneaux intérieurs des voitures de voyageurs dans les chemins de fer
- Boîtiers d'appareils, boîtiers électroniques
- Cadres de meubles et systèmes de rangement
- Glissières de sécurité et signalisation routière
Les avantages des pièces formées par laminage qui les rendent adaptées à ces applications sont les suivants :
- Précision dimensionnelle et répétabilité élevées
- Qualité constante avec une excellente finition de surface
- Taux de production élevé jusqu'à 100 m/min
- Le formage à froid conserve la résistance initiale du matériau
- La section fixe permet un assemblage facile
- Coût de production inférieur à celui des autres méthodes
- Idéal pour les aciers à haute résistance et les alliages exotiques
- Gâchis minimal de matériaux car il n'y a pas de chutes
Profilés laminés et formes
Parmi les sections courantes formées par laminage, on peut citer
- Canaux- Forme en U avec brides tournées vers l'intérieur
- Zeds / Sigmas- Forme en Z avec brides des deux côtés
- Panneaux- Bande large et plate avec nervures de renforcement
- Poutrelles ouvertes- Faisceau I, faisceau T
- Poutres fermées- Tubes rectangulaires, ronds ou ovales
- angles - Courbe simple en forme de L avec des jambes égales ou inégales
- Sections du chapeau- Forme en U avec brides pliées vers l'extérieur
- Cadres de porte- Courbes combinées pour faire des montants de porte
Ces profils peuvent avoir des sections droites, coniques, courbes ou variables en fonction de la conception de l'outillage du rouleau. Des profils sur mesure sont possibles pour des applications spécialisées.
Types de machines de formage de rouleaux d'acier
Il existe plusieurs configurations de laminoirs et d'outils pour produire différents profils d'acier. Les principaux types sont décrits ci-dessous :
Lignes de formage de bobines
- Type de profileuse le plus courant
- Conçu pour des taux de production élevés
- Typiquement 30 à 50 stations de roulement
- Manipulation de grandes bobines jusqu'à 40 tonnes
- Fonctionnement automatisé avec des commandes programmables
- Production répétitive jusqu'à une vitesse de 100 m/min
- Ajout de processus en ligne tels que le poinçonnage et le soudage
- Utilisé par les fabricants de profilés
Profileuses modulaires et compactes
- Stations modulaires configurables
- Des mises en page flexibles et adaptées aux profils
- Faible encombrement pour un gain de place
- Coût d'investissement moins élevé
- Généralement 3 à 10 postes de laminage
- Taux de production jusqu'à 20 m/min
- Utilisé pour une production à petite ou moyenne échelle
- Convient aux petits ateliers et aux usines
Machines portables de formage de rouleaux
- Conception légère et mobile
- Fonctionnement manuel ou motorisé
- Petit nombre de stations de laminage
- Limité aux petits profils
- Capacités inférieures < 25 mm d'épaisseur
- Pour une production sur site ou mobile
- Utile pour une production limitée dans le temps
Machines de formage de rouleaux sur mesure
- Conçus et construits pour des profils spécifiques
- Configuration optimisée des rouleaux et des passages
- Souvent automatisés ou contrôlés par automate programmable
- Dédié à des applications particulières
- Production selon les exigences de volume
- Réduction du temps de conception de l'outillage
- Utilisé par les fournisseurs de commandes de profil
Laminoirs à formes
- Possibilité de poutres à section variable
- Configuration spécialisée à 4 rouleaux
- Rouleaux inclinés pour varier continuellement le profil
- Système de contrôle complexe pour les axes du rouleau
- Utilisé pour les poutres coniques, les géométries variées
Principaux composants d'une profileuse
Les principaux sous-systèmes d'une ligne de profilage sont les suivants :
Support de bobine Dérouleur
- Maintient le stock de tôle enroulé
- Monté sur un dévidoir motorisé
- Libère les bandes dans le broyeur
- Freinage pour appliquer la tension de bande souhaitée
- Rouleaux de guidage pour un alignement correct de la bande
- Niveaux de rouleaux multiples pour un chargement rapide des bobines
Ligne de profilage
- Série de paires de rouleaux supérieurs et inférieurs
- Chaque jeu de rouleaux plie la feuille de manière incrémentielle
- Rouleaux montés entre des paliers et des blocs de roulements
- Un système d'engrenage relie les arbres
- Le nombre de passages dépend de la forme du profil
- Le jeu du rouleau, la conception et les passes déterminent le profil
Unité de perforation
- Ajoute des trous ou des encoches dans le profil
- Par têtes de poinçonnage de bandes de feuilles
- Fonctionne en ligne pendant le formage par laminage
- Nécessaire pour la fixation ou l'assemblage
- Programmation CNC de la position
Presse à découper/cisaille
- Coupe des profilés aux longueurs souhaitées en sortie
- Cisaille hydraulique ou presse à découper pneumatique
- Mesure automatisée de la longueur
- Alternative aux coupes de scie statiques
- Permet une suppression nette des profils
Panneau de contrôle
- Réglage numérique des paramètres opérationnels
- Contrôle de la vitesse de la ligne, de l'avance et de la coupe
- Surveillance et instrumentation
- Recettes de formage préprogrammées
- Système de sécurité verrouillé
Cadre et boîtier
- Prise en charge des postes de roulage et des sous-systèmes
- L'ossature structurelle rigide résiste aux vibrations
- Plaques de guidage latérales pour le positionnement des bandes
- Échelles et plates-formes d'accès
- Intégration de la manutention robotisée
Système d'alimentation en matériaux
- Alimentation de la bande à travers les stations de rouleaux
- Tireuses de tracteurs à moteur électrique
- Des rouleaux pincés synchronisés saisissent les bandes
- Maintient une vitesse constante sans glissement
- Prévenir le flambage et la distorsion
Spécifications des profileuses
Les spécifications et paramètres clés pris en compte lors de la sélection d'un équipement de formage de rouleaux d'acier sont les suivants :
Spécifications de la taille
- Longueur - Dimension le long de la ligne de formage
- Hauteur - Distance entre le sol et le sommet pour l'accessibilité
- Largeur - Dimension latérale de la ligne
- Poids - Dépend du matériau et de la construction du cadre
Les plages typiques sont les suivantes :
| Spécifications | Gamme |
|---|---|
| Longueur | 3 - 50 mètres |
| Hauteur | 1,5 - 2 mètres |
| Largeur | 1 - 3 mètres |
| Poids | 1500 - 25000 kg |
La longueur dépend du nombre de stations de laminage, tandis que la hauteur est fonction de la facilité d'utilisation. Une machine plus large permet une plus grande capacité de stockage des bobines. Une machine plus lourde indique une construction plus robuste.
Conception de changement de rouleau
- Manuel - Rouleaux soulevés manuellement hors de leur position
- automatisé - Déplacement motorisé des rouleaux
- Changement rapide - Les rouleaux se détachent/se détachent rapidement
Le changement manuel nécessite plus de temps d'arrêt. Les systèmes de changement de rouleaux automatisés permettent de changer rapidement de profilé en réduisant au minimum les temps d'arrêt.
Vitesse et capacité de largeur de bande
- Vitesse - jusqu'à 100 mètres/minute
- Largeur - 50 mm à 1800 mm
- Épaisseur - 0,15 mm à 8 mm
Des vitesses plus élevées, de l'ordre de 100 m/min, nécessitent une plus grande puissance et une conception plus robuste. La plupart des machines peuvent traiter des largeurs de tôle allant de 50 mm à 1 500 mm, en fonction de l'industrie. La capacité d'épaisseur va des feuilles minces aux plaques de 8 mm.
Puissance et transmission
- Capacité du moteur d'entraînement principal - 5 kW à 250 kW
- Entraînements indépendants pour certaines fonctions
- La puissance de la boîte de vitesses est adaptée aux charges
- Chaînes, courroies, entraînements par engrenages et pignons
- Protection contre les surcharges et filtration
Le système de transmission doit supporter les charges en douceur, sans surchauffe ni usure excessive. La capacité du moteur principal détermine la vitesse maximale de formage.
Gamme d'épaisseur des matériaux
- Rouleaux et plaques jusqu'à 8 mm d'épaisseur
- Plage optimale 0,5 mm à 2,5 mm
- Les bandes plus fines, inférieures à 0,3 mm, nécessitent des broyeurs spécialisés.
Les profilés standard ont une épaisseur de 0,5 à 1,5 mm. Des laminoirs spécialisés sont nécessaires pour les bandes minces de moins de 0,3 mm, en fonction de l'industrie. Les tôles plus épaisses nécessitent des machines plus puissantes.
Réglage et changement de rouleau
- Vertical - Cales d'espacement pour la hauteur des rouleaux
- Horizontal - Réglage du support latéral
- Basculement - Ajustement du rouleau angulaire
- Individuel - Chaque rouleau a été ajusté
La hauteur, l'angle et la position latérale des rouleaux doivent être réglés lors de l'installation. Le réglage individuel et le réglage de l'inclinaison permettent une certaine flexibilité mais augmentent la complexité.
Conception de l'outillage de laminage
La conception de l'outillage de roulage est essentielle pour obtenir avec précision la forme de profilé requise par pliage incrémentiel. Les principaux aspects de la conception sont les suivants :
Conception du passage du rouleau
- Plan de la position et de la séquence des supports de rouleaux
- Calculs de flexion étape par étape
- Assure une déformation complète du matériau
- Minimise l'amincissement et l'étirement
- Réalisé à l'aide d'un logiciel de CAO spécial
Le programme de passage est planifié en fonction du nombre de stations de laminage afin d'obtenir progressivement la forme complète du profil sans défaut.
Configuration de la grappe de rouleaux
- Disposition des rouleaux supérieurs et inférieurs
- L'espacement des grappes correspond à l'épaisseur de la bande
- Réglage précis du jeu de rouleaux
- Nombre de stations estimé initialement
- Vérifié par des passes d'essai
L'espacement entre les rouleaux supérieurs et inférieurs de la grappe correspond à l'épaisseur de la tôle pour permettre un pliage sans interstices. Les formes plus complexes nécessitent plus de passages.
Taille et dimensions des rouleaux
- Diamètre entre 100 mm et 400 mm
- Largeur ~ 50 mm supérieure à la bande
- Rouleaux plus grands pour les charges lourdes
- Les rouleaux d'appui soutiennent les petits rouleaux
Les dimensions du rouleau ont une incidence sur les forces de flexion et les charges impliquées. La largeur du rouleau doit être supérieure à la largeur de la bande afin d'engager complètement les brides.
Rouleaux de matériaux
- Acier forgé et trempé
- Rouleaux de fer ou d'acier avec revêtement
- Rouleaux de fonte réfrigérés
- Combinaison de matériaux
L'acier trempé offre une grande durabilité pour les longs trajets, tandis que les rouleaux revêtus évitent de rayer les surfaces. La fonte est utilisée pour les applications spécialisées.
Normes de processus et tolérances
Les pièces formées par laminage doivent être conformes aux normes spécifiées pour les dimensions et les paramètres clés.
Tolérances dimensionnelles des profils
| Fonctionnalité | Tolérance |
|---|---|
| Épaisseur de la paroi | ±10% |
| Largeur | ±1 mm à ±1,5 mm |
| Hauteur | ±1 mm |
| Arc | 1 mm par 1000 mm |
| Torsion | 1° par 1000 mm |
| Écart angulaire | 1° max |
Des tolérances plus étroites sont possibles, mais elles augmentent les coûts du processus. Les variations courantes autorisées sont indiquées ci-dessus.
Tolérances d'alimentation des bandes
- Parallélisme - 0,5 mm sur une longueur de 1 m
- La quadrature du cercle - 1 mm à 3 mm en général
- Planéité - 1 mm par mètre de largeur
La bande doit passer dans le laminoir sans déviation afin d'éviter les erreurs de profil.
Normes de conception des rouleaux
- ASA B209.1 - Norme nationale américaine
- EN 10169 - Normes européennes
- JIS G3141 - Norme industrielle japonaise
Ces normes régissent les matériaux des cylindres, l'état de surface, les dimensions, les propriétés mécaniques, les procédures d'essai, etc. Le respect de ces normes garantit la qualité des performances des cylindres.
Fabricants et fournisseurs
Parmi les principaux fabricants de profileuses pour l'acier dans les différentes régions du monde, on peut citer
Marques mondiales
- Samco Machinery (Taiwan)
- Formtek (USA)
- Gasparini (Italie)
- Kohler Maschinenbau (Allemagne)
- Botou Xianfa Roll Forming (Chine)
Fabricants chinois
- Joung Sun Machinery
- Machines de formage Jidet
- Ruian Jingpus Roll Forming Machinery (machines de formage de rouleaux)
- Machines de formage de rouleaux Botou Totall
- Hebei Tuozhan Roll Forming Equipment (équipement de formage de rouleaux)
Fabricants indiens
- Machines de formage Spiroll
- Samco Emtici Engineering
- JPI Maxivator
- Trimech Inde
- Groupe Kulkarni
Fourchette de prix
| Capacité | Fourchette de prix |
|---|---|
| Petit portable | $5000 à $15000 |
| Production moyenne | $20000 à $100000 |
| Grand automatisme | $100000 à $300000 |
| Lignes jumbo | Supérieur à $500000 |
Plus le taux de production, le nombre de fonctions et l'automatisation sont élevés, plus le coût global de l'équipement de profilage est élevé.
Fabricants chinois et européens
Les fabricants chinois offrent un avantage en termes de coûts, mais les marques européennes offrent un meilleur contrôle de la qualité, une plus grande précision, des fonctionnalités avancées et une plus grande fiabilité, ainsi que des prix plus élevés.
Installation et mise en service
Une installation correcte et des essais sont nécessaires avant de lancer une production à plein régime sur une profileuse.
Planification et préparation du site
- Base plane en béton ou en acier
- Espace suffisant pour le chargement des bobines
- Disponibilité de la grue pour le déroulage
- Raccordements du liquide de refroidissement, du circuit hydraulique et du circuit électrique
- Clôtures et protections de sécurité
Un sol plat et rigide minimise les vibrations et les problèmes de nivellement. Tous les équipements périphériques doivent être connectés avant la livraison de la profileuse.
Alignement et mise à niveau
- Machine correctement mise à niveau et alignée
- Vérifier l'aplomb sur la longueur et la largeur
- Confirmer le parallélisme et l'équerrage
- Ajuster le parallélisme des rouleaux si nécessaire
- Réparer et combler les irrégularités du sol
La machine doit être correctement alignée perpendiculairement et parallèlement au plan du sol. Tout défaut mineur doit être corrigé avant la mise en service.
Essais et ajustements
- Essai avec des bandes factices
- Vérifier l'alimentation, le suivi et la coupe des bandes
- Ajuster les hauteurs et les dégagements des rouleaux
- Contrôler le processus de formage et les stations
- Procéder à des essais de vitesse de manière progressive
- Ajuster les guides et les contrôles jusqu'à ce qu'ils soient optimaux
- Confirmer la précision du profil après les ajustements
- Apporter des modifications itératives si nécessaire
- Conserver les enregistrements des réglages finaux des machines
Il convient d'effectuer plusieurs essais en commençant par la vitesse lente et en passant par la vitesse rapide, tout en surveillant le processus. Les réglages de la machine doivent être ajustés progressivement sur la base des résultats des essais avant de lancer la production.
Mesures de sécurité
- Installer des dispositifs de sécurité pour les points de pincement
- Encadrer les guides et les zones de danger
- Verrouillage des portes d'accès et des panneaux
- Utiliser des postes de commande bimanuelle
- Afficher les consignes de sécurité et les étiquettes
- Assurer une formation adéquate du personnel
- Respecter les protocoles standard pendant l'opération
Des mécanismes de sécurité adéquats doivent être mis en place avant d'autoriser la production régulière de la machine. Les travailleurs doivent être formés à toutes les procédures et à tous les risques.
Fonctionnement et entretien
Pour obtenir des performances optimales, les machines de formage par rouleaux doivent fonctionner correctement et faire l'objet d'une maintenance préventive.
Lignes directrices
- Régler correctement la vitesse et l'avance de la machine
- Utiliser les lubrifiants recommandés pour les rouleaux
- Ajuster les paramètres uniquement dans la plage spécifiée
- Contrôler soigneusement l'alignement des bandes
- Manipuler les bobines à l'aide d'un équipement de levage
- Veiller à ce qu'il n'y ait pas de pénétration d'eau/d'humidité
- Respecter les protocoles de changement d'outils
- Conserver les enregistrements des réglages de la machine
L'équipement doit être utilisé conformément au manuel du fournisseur afin d'obtenir un rendement fiable et constant. Tout écart par rapport aux paramètres fixés peut entraîner des défauts.
Optimisation de la vitesse et de l'alimentation
- Commencer à une vitesse de formage plus lente
- Augmentation progressive jusqu'à la vitesse maximale
- Assurer un écoulement correct des matériaux sans les étouffer
- Réduire la vitesse si la bande glisse ou se déforme
- Adapter la vitesse des rouleaux d'alimentation à la vitesse de formage
- Lubrifier de manière appropriée pour les vitesses plus élevées
La vitesse doit être optimisée en fonction du type et de l'épaisseur du matériau afin d'éviter les problèmes de qualité. Une lubrification suffisante est nécessaire pour les opérations à grande vitesse.
Entretien et lubrification des rouleaux
- Appliquer régulièrement de l'huile pour machine sur les roulements à billes
- Graisser les extrémités de l'arbre du rouleau si nécessaire
- Nettoyer les rouleaux pour éviter les accumulations
- Remplacer les rouleaux endommagés ou usés
- Utiliser des rouleaux enduits pour résister à la corrosion
- Veiller à ce que l'espacement entre les rouleaux soit correct
Les rouleaux doivent être maintenus propres et lubrifiés. Les rouleaux endommagés marquent la finition de la surface. L'écart entre les rouleaux supérieurs et inférieurs doit être réglé avec précision.
Changement d'outil
- Planifier le calendrier pour minimiser les temps d'arrêt
- Nettoyer soigneusement la machine avant de la changer
- Étiqueter et documenter les installations existantes
- Suivre la procédure de dépose de l'arbre/du palier
- Régler correctement l'écartement des nouveaux rouleaux
- Essai et confirmation du profil avant la production complète
Le changement d'outillage nécessite une préparation adéquate, une planification et du temps pour éviter les erreurs. Les réglages de la machine doivent être rétablis correctement après le changement.
Guide de dépannage
| Défaut | Causes possibles |
|---|---|
| Boucles | Tension excessive de la bande, problèmes d'alimentation |
| Distorsion du profil | Mauvais alignement des rouleaux, composants desserrés |
| Marques de surface | Débris sur les rouleaux, dommages sur les rouleaux |
| Bavures sur la coupe | Plaquettes de coupe usées, jeux |
| Fuite d'huile | Détérioration du joint d'arbre, raccords desserrés |
| Bruit excessif | Fixations desserrées, roulements endommagés |
Les problèmes les plus fréquents rencontrés sur les machines de profilage et les solutions à y apporter sont énumérés ci-dessus. L'inspection et l'entretien périodiques permettent d'éviter les temps d'arrêt imprévus.
Comment choisir une profileuse
Les principaux facteurs qui guident la sélection d'un équipement de profilage de l'acier sont les suivants :
Taux de production requis
- Possibilité de vitesses jusqu'à 100 m/min
- Les vitesses élevées nécessitent une construction robuste
- Estimation du taux maximum en fonction du volume des commandes
- Ajouter une capacité tampon de ~20% si possible
Le taux de production nominal doit être déterminé sur la base des volumes actuels et futurs prévus. Une capacité tampon est préférable.
Type de matériau et épaisseur
- Acier doux, acier inoxydable, aluminium, etc.
- Épaisseur - 0,3 mm à 8 mm
- Compatibilité avec les alliages spéciaux si nécessaire
- Capacité pour les matériaux plus épais et plus durs
La machine doit être adaptée aux qualités de bobines d'acier qui seront traitées. Les matériaux spéciaux peuvent nécessiter des caractéristiques personnalisées.
Complexité de la forme du profil
- Le nombre de supports de rouleaux indique la complexité
- Espacement réduit des rouleaux pour les virages serrés
- Alternance de sens de flexion
- Les profils spéciaux nécessitent une personnalisation
Les formes plus complexes avec des courbes prononcées ou des directions alternatives nécessitent des supports de rouleaux supplémentaires et une expertise en matière d'outillage pour la conception.
Longueur des profils finis
- Coupure standard tous les 1 à 6 mètres
- Longueurs courantes ou coupes personnalisées
- Les profils plus longs peuvent nécessiter un soutien
- Des presses à découper supplémentaires peuvent être ajoutées
La plupart des machines peuvent produire des profilés de longueur fixe jusqu'à 6 m de long. Pour les bobines de longueur courante, des systèmes de support et de coupe supplémentaires doivent être conçus.
Contraintes budgétaires
- Coût initial - $25 000 à $500 000
- Les modèles à bas prix ont une capacité limitée
- L'automatisation augmente les prix
- Droits d'importation et taxes supplémentaires
- Un traitement secondaire est-il nécessaire ?
Une allocation budgétaire suffisante est nécessaire pour l'échelle de production et les caractéristiques requises. Le coût total dépend de la personnalisation, de l'automatisation et des processus secondaires nécessaires.
Avantages du processus de formage par laminage
Le profilage offre des avantages significatifs qui le rendent adapté à la fabrication à haute productivité de profilés en acier de construction :
Taux de production élevés
- Jusqu'à 100 mètres par minute
- Fonctionnement continu avec des rendements élevés
- Réduction des besoins en main-d'œuvre
- Supérieur aux presses plieuses ou à la fabrication
- Temps de cycle et coûts d'exploitation réduits
La production en continu avec des vitesses de ligne élevées permet d'obtenir des taux de production très élevés que d'autres processus ne peuvent pas égaler.
Qualité constante et excellente des profils
- Assure l'uniformité sur toute la longueur
- Précision dimensionnelle jusqu'à ±1mm
- Finition fine de la surface
- Processus répétable avec précision
- Besoin minimal de finition secondaire
Le formage incrémental à l'aide de rouleaux de précision permet d'obtenir une qualité constante avec des tolérances fines sur de grandes longueurs de composants.
Conception flexible de profils et de formes
- Différentes configurations de porte-rouleaux
- Différentes formes de profilés possibles
- Conception d'outils sur mesure pour les profils spéciaux
- Permet des changements fréquents de profil
- Utile pour les petits lots et les variantes
Grâce à la conception personnalisée de l'outillage de laminage, il est possible de produire une variété de sections de poutre sur la même machine avec des changements rapides.
Rentabilité et économies
- Coût inférieur à celui de la fabrication
- Rendement élevé jusqu'à 90%
- Réduction des déchets par rapport à l'emboutissage
- Réduction des besoins en matière de soudage et de perçage
- Économies d'énergie, d'espace et de main-d'œuvre
- Faibles coûts d'entretien
L'utilisation élevée des matériaux, les faibles coûts de conversion et l'automatisation se traduisent par des avantages significatifs en termes de coûts par rapport à d'autres processus de fabrication.
Applicable à divers matériaux
- Tous types de bobines d'acier et de métal
- Aluminium, cuivre, laiton
- Alliages spéciaux, matériaux gainés
- Bobines prépeintes et revêtues
- Même les composites et les plastiques sont possibles
Le profilage permet de traiter une large gamme de matériaux métalliques, de l'acier à faible teneur en carbone aux alliages exotiques, ainsi que des bobines peintes, revêtues et laminées.
Limites du processus de laminage
Malgré ses avantages, le profilage présente également certaines limites inhérentes :
Coût initial élevé de l'outillage
- Conception des rouleaux et programmation des passages
- Simulations et essais
- Coût de l'outillage : à partir de 10000 euros
- Un processus qui prend du temps
- Des modifications mineures de la conception nécessitent un remaniement
La conception initiale de l'outillage nécessite un effort d'ingénierie important et un long délai de mise en œuvre. Les modifications de la conception après la mise en place de l'outillage impliquent des délais et des coûts supplémentaires.
Profil à section fixe
- Impossible d'obtenir des formes variables
- Limité aux profils longitudinaux
- Impossible de former des géométries 3D complexes
- Les pièces doivent être assemblées pour les sections fermées
Seuls des profils à section fixe sur la longueur peuvent être produits. La réalisation de sections fermées ou coniques nécessite une fabrication et un assemblage supplémentaires.
Limitation de la résistance des matériaux minces
- Meilleur pour les épaisseurs inférieures à 2 mm
- Bandes plus épaisses susceptibles de se fendre
- Les aciers à haute résistance se fissurent lors du pliage
- Contraintes de rayon de courbure maximal
Les matériaux très fins et très résistants sont susceptibles de se fissurer au cours du processus de formage par laminage et ont certaines limites de formage.
Ne convient pas aux petites longueurs
- Minimum pratique ~ 0,5 mètre
- Les pièces courtes perdent en précision dimensionnelle
- le temps de démarrage affecte la production
- Difficile de rouler de petits segments
- Autres méthodes plus adaptées aux petites pièces
Le processus de profilage a ses limites lorsqu'il s'agit de profiler des pièces de petite longueur en raison des effets de démarrage. Les presses plieuses sont plus adaptées aux petites quantités.
Conclusion
Les machines de profilage permettent de former en continu et avec précision des bandes de métal en profils longitudinaux personnalisés. Ce guide détaillé contient toutes les informations essentielles concernant les configurations, les composants, les spécifications, les opérations et les applications des équipements de formage de rouleaux d'acier. Les avantages de la flexibilité, de la vitesse et de la précision offrent des solutions de fabrication supérieures pour les éléments de charpente structurelle de grande longueur. Toutefois, le procédé présente également certaines limites lorsqu'il s'agit de petites longueurs, de géométries coniques et d'alliages exotiques minces. Avec une conception et une sélection appropriées, les lignes de profilage fournissent des solutions efficaces de production de masse pour les besoins en profilés métalliques dans les secteurs de l'automobile, des chemins de fer, de la construction, de l'infrastructure et des industries connexes.
FAQ
Quels sont les différents types de profileuses ?
Les principaux types sont les lignes de bobines, les machines modulaires, les profileuses portables, les laminoirs à profilés sur mesure et les laminoirs à profilés pour sections variables.
Comment fonctionne le processus de profilage ?
Il fonctionne en alimentant continuellement des bandes de métal à travers une série de stations de rouleaux qui appliquent des forces de flexion progressives pour former graduellement la bande dans la forme de profil souhaitée.
Quels sont les matériaux qui peuvent être formés par roulage ?
Il peut former tous les types d'acier, y compris l'acier doux, l'acier inoxydable, l'acier galvanisé et l'aluminium. Des alliages spéciaux et des extrusions sont également possibles avec certaines restrictions.
Quels profils peuvent être produits par profilage ?
Profilés angulaires, canaux, tôles de toiture, panneaux muraux, tubes rectangulaires et ronds, poutres en I, rails, crémaillères, cadres de porte, etc. Des profils sur mesure sont également possibles.
Quel est le coût de l'équipement de profilage ?
La gamme de prix s'étend de $5000 à $500 000 en fonction du taux de production, des caractéristiques, du niveau d'automatisation et du traitement secondaire optionnel.
Quels sont les avantages du profilage ?
Des vitesses élevées, une qualité et des tolérances excellentes, la flexibilité, la rentabilité, les économies de matériaux, l'aptitude à la production de masse en sont les principaux avantages.
Quelles sont les limites du procédé de profilage ?
Sections transversales fixes uniquement, coûts et temps d'outillage initiaux élevés, problèmes liés aux petites longueurs, sections variables et limitation de l'utilisation de matériaux très minces et à forte résistance à la traction.
Comment choisir la bonne profileuse ?
Tenez compte des volumes de production, des spécifications des matériaux, de la complexité de la forme du profil, de la longueur des pièces finies, du budget disponible et des plans d'expansion futurs.
En quoi le profilage diffère-t-il de l'extrusion ?
Dans le cas de l'extrusion, le profilé est formé en poussant le matériau à travers l'ouverture d'une filière, tandis que le laminage plie progressivement la bande à travers une série de matrices à rouleaux pour lui donner une forme.
Comment entretenir les équipements de profilage ?
Suivre le manuel de l'opérateur pour la lubrification périodique, l'inspection et le remplacement des pièces. Maintenez les rouleaux propres, remplacez les pièces usées, enregistrez les réglages de la machine et ajustez les alignements si nécessaire.
