La fabrication de tôles est un processus essentiel dans la fabrication, permettant la création d’une large gamme de produits dans diverses industries. Des pièces automobiles aux appareils électroménagers, les applications sont infinies.
Cet article se penche sur les huit techniques de base de fabrication de tôles qui constituent la base de cette industrie vitale.
Découpage
La phase initiale de la plupart des processus de fabrication de tôles est la découpe du métal, qui consiste à façonner et à dimensionner les tôles selon les besoins. Des méthodes de découpe sophistiquées comme la découpe au laser, la découpe au plasma et la découpe au jet d’eau permettent des découpes très précises et détaillées.
Ces méthodes sont essentielles pour obtenir des conceptions détaillées et réduire le gaspillage de matériaux.
- Découpe au laser : utilise un faisceau laser haute puissance pour réaliser des découpes extrêmement précises, ce qui la rend parfaite pour les formes complexes et complexes.
- Découpe au plasma : implique un jet de gaz ionisé à grande vitesse pour couper des tôles plus épaisses de manière efficace et rentable, adaptée aux applications lourdes.
- Découpe au jet d’eau : cette méthode de découpe du métal sans produire de chaleur et en conservant les caractéristiques du matériau utilise un jet d’eau à haute pression combiné à des particules abrasives.
Comparaison des méthodes de découpe de tôles
Méthode de découpe | Découpe laser | Découpe plasma | Découpe jet d'eau |
Précision | Élevé | Modéré | Très élevé |
Métaux compatibles | Acier, aluminium, laiton, cuivre | Acier, aluminium, acier inoxydable | Acier, aluminium, titane, cuivre, laiton, alliages |
Capacité d'épaisseur | Jusqu'à 25 mm | Jusqu'à 50 mm | Jusqu'à 200 mm |
Applications | Découpe fine, conceptions complexes, pièces de haute précision | Fabrication générale, applications industrielles | Matériaux épais, matériaux mixtes, matériaux sensibles |
Zone affectée par la chaleur | Petit | Grand | Aucun |
Vitesse de découpe | Élevé | Très élevé | Modéré |
Coûts d'exploitation | Élevé | Modéré | Élevé |
Impact environnemental | Modéré | Élevé | Faible |
Pliage
Le pliage transforme la tôle plate en formes angulaires en appliquant une force le long d’un axe droit. Cela peut être réalisé à l’aide de presses plieuses, qui plient le métal à l’angle souhaité ou de pliage par roulage, qui crée des formes cylindriques et courbes.
Le pliage de métal personnalisé est fondamental pour créer des composants avec des angles et des profils variés.
Presses plieuses : machines qui utilisent une matrice et un poinçon pour plier le métal à des angles précis. Idéal pour produire des plis et des pliages précis.
Pliage par roulage : utilise plusieurs rouleaux pour façonner la tôle en formes courbes ou cylindriques. Idéal pour fabriquer des formes et des composants arrondis.
Types de pliage de tôle :
- Pliage en V : courant ; crée divers angles avec une matrice en V.
- Pliage à l’air : polyvalent ; une gamme d’angles en contrôlant la profondeur du poinçon.
- Finissage (frappe) : précis ; le métal est entièrement pressé dans la matrice.
- Pliage en U : crée des profils en U.
- Pliage décalé : produit des plis en Z.
- Pliage par roulage : plis à grand rayon ou formes cylindriques.
- Essuyage (pliage des bords) : se plie le long du bord ; crée des rebords et des ourlets.
- Pliage rotatif : réduit le marquage de surface ; idéal pour les finitions esthétiques.
Angles dans le pliage de tôles :
- Pliage à angle aigu : moins de 90 degrés ; utilisé pour les pliages prononcés.
- Pliage à angle droit : exactement 90 degrés ; courant dans les pièces structurelles.
- Pliage à angle obtus : supérieur à 90 mais inférieur à 180 degrés ; utilisé pour les angles plus larges.
- Pliage d’ourlet : bord replié sur lui-même ; ajoute de la résistance et de la sécurité.
- Pliage en boucle : bord courbé en un profil circulaire ; pour une manipulation sûre et esthétique.
- Pliage de couture : plusieurs plis pour joindre des pièces ; utilisé dans les conduits et les assemblages.
Estampillage
L’emboutissage est le processus de formation de formes et de motifs précis à partir de tôles en les pressant dans une matrice. Cette technique, qui implique des étapes telles que le découpage, le gaufrage et le bordage, est très efficace pour la production de masse.
Le service d’emboutissage des métaux est largement utilisé dans la fabrication automobile et d’appareils électroménagers pour produire des pièces cohérentes et complexes.
- Découpage : Découpe de la tôle en formes ou flans prédéfinis.
- Gaufrage : Utilisation de motifs en relief ou en creux pour des effets esthétiques ou pratiques sur une surface métallique.
- Bordage : Pliage des bords de la tôle pour former des brides, ajoutant de la résistance et permettant l’assemblage avec d’autres composants.
Soudage
Le soudage est une technologie clé pour assembler des pièces métalliques. Les trois services de soudage des métaux courants comprennent les suivants. Ces méthodes fournissent une liaison solide et durable, essentielle à l’intégrité structurelle et fonctionnelle des composants métalliques.
- Soudage MIG : Cette méthode d’assemblage des métaux implique l’utilisation d’un gaz inerte et d’un fil continu. Bien connu pour sa rapidité et sa facilité d’utilisation.
- Soudage TIG : Utilise une électrode en tungstène et un gaz inerte, offrant un contrôle précis pour des soudures de haute qualité.
- Soudage par points : implique l’application d’une pression et d’un courant électrique pour joindre des tôles qui se chevauchent à des points spécifiques, couramment utilisés dans la fabrication automobile.
Comparaison des types de soudage de tôles
Types de soudage | Soudage MIG | Soudage TIG | Soudage par points |
Procédé | Soudage à l'arc | Soudage à l'arc | Soudage par résistance |
Vitesse de soudage | Rapide | Lent | Très rapide |
Épaisseur du matériau | Moyen à épais | Mince à moyen | Mince |
Précision | Modéré | Élevé | Faible |
Applications typiques | Réparation automobile, construction | Aérospatiale, automobile, art | Fabrication automobile, électronique |
Poinçonnage
Le poinçonnage crée des trous ou des découpes dans la tôle en forçant un poinçon à travers le matériau dans une matrice. Le poinçonnage métallique personnalisé est efficace pour produire plusieurs trous ou formes rapidement et avec précision, ce qui le rend idéal pour des applications telles que la création de panneaux et de supports métalliques perforés.
- Poinçonnage unique : crée des trous ou des formes individuels un à la fois.
- Poinçonnage à tourelle : utilise une tourelle rotative avec plusieurs outils pour effectuer diverses opérations de poinçonnage dans une seule configuration, augmentant ainsi l’efficacité et la vitesse.
Cisaillement
Le cisaillement coupe de grandes feuilles de métal en morceaux plus petits et plus faciles à manipuler en appliquant une force de coupe perpendiculaire à la feuille. Ce procédé est idéal pour réaliser des coupes droites et est couramment utilisé pour couper ou redimensionner la tôle aux dimensions requises.
- Cisaille à guillotine : utilise une lame droite qui descend verticalement pour couper la tôle en ligne droite.
- Cisaille crocodile : comporte une mâchoire articulée qui coupe le métal dans un mouvement de ciseaux, adapté à la coupe de grandes longueurs de métal.
Formage
Le formage permet de façonner la tôle sans enlever de matière. Des techniques telles que l’hydroformage et l’emboutissage profond permettent de créer des formes complexes, profondes et creuses. L’emboutissage profond consiste à tirer le métal dans une matrice, tandis que l’hydroformage utilise un fluide hydraulique à haute pression pour forcer le métal dans un moule.
- Hydroformage : utilise la pression hydraulique pour former le métal en formes complexes d’épaisseur uniforme.
- Emboutissage profond : consiste à tirer une tôle brute dans une matrice pour former des formes profondes et creuses, couramment utilisées pour la fabrication de canettes et de conteneurs.
Finition
Les méthodes de finition améliorent la fonctionnalité et l’apparence des composants en tôle. Des procédés tels que le polissage, la peinture, le revêtement et l’anodisation sont utilisés pour améliorer la douceur de la surface, la résistance à la corrosion et l’attrait esthétique. La dernière phase, la finition, consiste à s’assurer que le produit répond aux spécifications et aux normes de qualité requises.
- Polissage : lissage de la surface pour obtenir une finition brillante et réfléchissante.
- Peinture/revêtement : application de revêtements protecteurs ou de peinture pour empêcher la corrosion et améliorer l’esthétique.
- Anodisation : procédure électrochimique utilisée principalement sur l’aluminium qui améliore la dureté de la surface et la résistance à la corrosion.
Conclusion
La compréhension de ces huit techniques de base de fabrication de tôle est essentielle pour toute personne travaillant dans le secteur de la fabrication. Chaque méthode présente des avantages uniques et convient à différentes applications, des conceptions complexes à l’assemblage sécurisé de composants. La maîtrise de ces méthodes garantit des opérations de production productives, économiques et de haute qualité.