Un guide des processus de fabrication de tôles :découpe, pliage et au-delà

La fabrication de tôles est une méthode de prototypage et de production précieuse pour la fabrication de pièces fonctionnelles robustes telles que des panneaux, des supports et des boîtiers.

Cependant, contrairement à d'autres techniques de fabrication, la fabrication de tôles comprend en fait de nombreux processus différents, qui manipulent tous la tôle de différentes manières. Ces différents processus peuvent impliquer de couper la tôle, de la façonner ou d'en assembler différentes pièces.

Ce guide présente les principaux procédés de fabrication de tôlerie et explique comment ils fonctionnent et à quoi ils servent.

Qu'est-ce que la tôlerie ?

La tôlerie est un ensemble de processus de fabrication permettant de transformer la tôle en pièces fonctionnelles. Pour ce guide, nous avons divisé les processus en trois catégories :découpe, déformation et assemblage.

Les tôles courantes comprennent l'acier, l'acier inoxydable, l'aluminium, le zinc et le cuivre, et ces matériaux ont généralement des calibres compris entre 0,006 et 0,25 pouce (0,015 et 0,635 centimètre) d'épaisseur. Les jauges plus fines sont plus malléables, tandis que les plus épaisses peuvent être plus adaptées aux pièces lourdes avec des applications ardues.

Pour les pièces partiellement plates ou creuses, la fabrication de tôles peut être une alternative rentable aux processus tels que le moulage et l'usinage. Le processus est également rapide et produit un minimum de gaspillage de matériau.

La fabrication de tôles est largement utilisée pour les pièces industrielles et grand public, ainsi que dans des secteurs spécialisés tels que l'automobile, l'aérospatiale, l'énergie et la robotique.

Fabrication de tôlerie :Découpe

L'une des trois principales façons de manipuler la tôle est de la couper. En ce sens, la fabrication de tôles peut être considérée comme un processus de fabrication soustractif (comme l'usinage CNC), car des pièces utilisables peuvent être fabriquées en enlevant simplement des sections de matériau.

Les fabricants peuvent découper des tôles à l'aide de différentes machines, dont certaines sont propres à la fabrication de tôles.

L'une des principales méthodes de découpe de la tôle est la découpe au laser . Un découpeur laser utilise un laser puissant intensifié avec une lentille ou un miroir. Il s'agit d'une machine précise et économe en énergie adaptée aux épaisseurs de tôle fines ou moyennes, mais qui peut avoir du mal à pénétrer les matériaux les plus durs.

Un autre processus de découpe de tôle est la découpe au jet d'eau . La découpe au jet d'eau est une méthode de fabrication de tôle qui utilise un jet d'eau à haute pression (mélangé à une substance abrasive) pour couper le métal. Les découpeuses à jet d'eau sont particulièrement utiles pour découper des tôles à bas point de fusion car elles ne génèrent pas de chaleur qui pourrait déformer indûment le métal.

Une troisième option de découpe de tôle est la découpe au plasma . Un découpeur plasma crée un canal électrique de gaz ionisé qui forme un jet de plasma chaud qui pénètre facilement même les tôles épaisses. Bien que moins précis que les découpeurs au laser ou au jet d'eau, les découpeurs au plasma sont rapides et puissants avec de faibles coûts d'installation.

Ces trois machines de découpe peuvent être utilisées sur d'autres matériaux que les tôles, mais il existe certaines techniques utilisées uniquement pour la fabrication de tôles.

Le processus de coup de poing (parfois appelé piercing ), par exemple, crée des trous précis dans la tôle à l'aide d'un poinçon et d'une matrice. La tôle est placée entre les deux composants, et le poinçon se force à travers le métal pour atteindre la matrice. Dans le processus de poinçonnage, les pièces circulaires poinçonnées de matériau enlevé sont transformées en ferraille, mais ces pièces circulaires peuvent également être utilisées comme nouvelles pièces :c'est ce qu'on appelle le découpage .

Lors de la création de nombreux trous, un équipement similaire peut être utilisé pour la perforation de la tôle.

Tôlerie :Déformation

Une autre grande catégorie de processus de fabrication de tôles est la déformation de tôles. Ce groupe de processus contient une myriade de façons de modifier et de manipuler la tôle sans la couper.

L'un des principaux processus de déformation est le pliage de la tôle . À l'aide d'une machine appelée plieuse, une entreprise de tôlerie peut plier la tôle en formes de V, en formes de U et en canaux jusqu'à un angle de 120 degrés. Les tôles plus minces sont plus faciles à plier. Il est également possible de faire le contraire :les fabricants de tôles peuvent supprimer la courbure horizontale des pièces de tôle en forme de bande avec le processus de décambrage .

Le processus d'estampillage est un autre processus de déformation, mais il peut également être considéré comme une sous-catégorie à part entière. Il implique l'utilisation d'une presse à emboutir hydraulique ou mécanique équipée d'un outil et d'une matrice, et son fonctionnement est similaire au poinçonnage - bien que le matériau ne doive pas nécessairement être retiré. L'estampage peut être utilisé pour des tâches spécifiques comme le curling , dessin , gaufrage , bride , et ourler .

Tourner est un processus de fabrication de tôle contrairement aux autres techniques de déformation en ce qu'il utilise un tour pour faire tourner la tôle lorsqu'elle est pressée contre un outil. Le processus ressemble au tournage CNC ou même au repoussage de poterie, et il est utile pour créer des pièces de tôlerie arrondies :cônes, cylindres, etc.

Les processus de déformation de tôle moins courants incluent le roulement , qui est utilisé pour créer des courbes composées en tôle, et rouler , dans lequel la tôle est alimentée entre une paire de rouleaux pour réduire son épaisseur (et/ou augmenter la cohérence de l'épaisseur).

Certains processus se situent à mi-chemin entre la coupe et la déformation. Par exemple, le processus d'expansion de la tôle consiste à découper plusieurs fentes dans le métal, puis à étirer la feuille comme un accordéon.

Tôlerie :Assemblage

La découpe et la déformation de la tôle sont deux façons de former la tôle. Une troisième méthode est l'assemblage, soit en utilisant des fixations courantes, soit par d'autres méthodes.

Bien qu'il ne soit pas toujours considéré comme un processus de fabrication, l'assemblage de composants disparates de pièces en tôle à l'aide d'attaches boulons, vis et rivets est une partie importante du processus de fabrication global. D'autres processus de fabrication de tôle comme le poinçonnage peuvent être effectués explicitement pour faire des trous pour les rivets et autres fixations.

Les composants en tôle peuvent également être assemblés en utilisant le processus de soudage , dans lequel de la chaleur est appliquée pour faire fondre une section du métal où il se joint à un autre composant. Le métal fondu des deux composants a fusionné pour former une connexion solide. Les tôles courantes comme l'acier inoxydable et l'aluminium ont une bonne soudabilité, bien que différents métaux puissent mieux se souder avec certains types de soudage :à l'arc, par faisceau d'électrons, par résistance, etc.

Choisir les bons procédés de fabrication de tôlerie

Si vous avez déjà conçu des pièces de tôlerie, il y a de fortes chances que vous ayez une bonne idée des processus de fabrication qui seront utilisés pour réaliser la conception. En fait, certains utilitaires de CAO tels qu'Autodesk Fusion 360 et Dassault Systemes Solidworks vous permettent de créer des fonctionnalités en corrélation avec les processus de fabrication de tôlerie physique, tels que le pliage et l'emboutissage.

Quel que soit votre niveau d'expérience, les experts en tôlerie de 3ERP peuvent vous aider à finaliser vos conceptions et à choisir entre des procédés similaires comme la découpe au jet laser et la découpe au jet d'eau.

Contactez-nous pour un devis gratuit dès aujourd'hui.