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L’un des principaux défis manufacturiers actuels dans le secteur des tubes et tuyaux, pour les composants à courbure multiple, consiste à trouver un procédé adapté permettant de les produire avec succès. Lors du pliage de tubes présentant plusieurs rayons et situés dans plusieurs plans, la surface intérieure du composant (côté rayon intérieur) développe des rides, ce qui entraîne des niveaux élevés de déchets et de retouches dans tout atelier les fabriquant. Les rides sur la paroi intérieure du tube n’altèrent pas seulement la qualité du composant, mais peuvent également compromettre son utilisation ; heureusement, une solution adaptée existe : le formage par pliage libre (Free Bending Forming, FBF).
Comprendre les mécanismes du froissement dans les courbures multiples
Le froissement de la paroi interne du tube, dû à une contrainte de compression trop élevée pendant le pliage, résulte du fait que les tubes sont « poussés » sur une matrice de pliage fixe selon la méthode classique. Comme le matériau est « pincé » par les matrices de pliage au niveau des surfaces internes, des plis apparaissent. Ce phénomène est particulièrement marqué pour les tubes subissant plusieurs pliages avec des rayons et orientations différents, ce qui engendre des états de contrainte très complexes lorsque le tube est tiré à travers des déformations successives. Des expérimentations ont montré que, lors du formage de tubes sans contrainte par un procédé tel que le pliage libre, les plis apparaissent le plus souvent dans la partie d’arc stable du tube plié, ainsi que le long des lignes de transition où l’angle de pliage atteint une valeur définie ; une imperfection géométrique du matériau peut, dans des cas extrêmes, accentuer considérablement le froissement.
L’avantage du pliage libre : réglage continu et maîtrise des contraintes
Le formage par pliage libre présente plusieurs avantages par rapport au pliage conventionnel, notamment : la possibilité d’utiliser différents angles, rayons et directions ; avec le pliage libre, tous ces paramètres sont réalisables grâce à un mouvement multiaxe contrôlé combiné de la matrice de pliage, associé à un déplacement d’alimentation. Dans le pliage conventionnel, les outillages constituent un facteur important pour les pliages de rayon, car de nombreux types de matrices sont nécessaires selon la valeur du rayon. En revanche, le pliage libre permet d’obtenir des pliages de rayon à l’aide d’une seule machine, sans nécessiter de changement d’outillage. En contrôlant précisément le mouvement de la matrice de pliage, une contrainte uniforme est appliquée sur toute la zone déformée, ce qui permet d’éviter la formation de contraintes compressives.
Optimisation des paramètres du procédé afin de prévenir les plis
Une attention particulière doit être portée à divers paramètres afin d’obtenir un pliage sans plis grâce à la technique de pliage libre. Des expériences ont montré que l’importance des plis peut varier en fonction de la vitesse d’avance, de l’écart entre la matrice et le tube, de la longueur de la zone de déformation et du rayon de courbure. Par exemple, une vitesse d’avance élevée augmente la formation de plis en raison d’une augmentation de la déformation dans la zone de déformation par unité de longueur, causée par une disponibilité insuffisante de matière. Un jeu important entre le tube et la matrice réduit la formation de plis, et notre vaste expérience permet à Baorui de déterminer les paramètres appropriés afin d’atteindre une qualité optimale de pliage pour différents types de matériaux et spécifications de tubes. Toutes les machines sont équipées de commandes numériques (CNC) qui permettent d’ajuster facilement les paramètres en temps réel pendant le pliage, éliminant ainsi les facteurs responsables de la formation de plis.
Solutions pratiques pour les applications à courbures multiples
Grâce au cintrage libre, les fabricants disposent d'une solution immédiate à leurs problèmes de rides ; ils ne subissent plus les conséquences des soudures défectueuses liées au cintrage segmenté, mais peuvent utiliser le même jeu d’outillages pour cintrer leurs tubes à courbures multiples, ce qui réduit considérablement le temps de préparation. Cette technique offre donc d’importants avantages pour une grande variété d’applications dans de nombreux secteurs, notamment les fabricants d’équipements pour cuisines et salles de bains, ainsi que les fournisseurs de l’industrie automobile, où la qualité et l’esthétique des tubes et tuyaux cintrés revêtent une importance capitale. Les algorithmes intelligents qui pilotent le mouvement de la matrice de cintrage produisent systématiquement des tubes sans rides, garantissant une qualité constante et une perfection à chaque cintrage. Si vous recherchez des tubes à multi-courbures de qualité ultime, nous les fournissons depuis les 20 dernières années. Notre machine hydraulique CNC de cintrage de tubes utilise la méthode éprouvée du cintrage libre.