Un aperçu de la fabrication de tôlerie

Qu'est-ce que les boucliers RF, les ailes d'avion, les carrosseries d'automobiles, les toits et les conduits ont en commun ? Ils sont tous en tôle. Principalement définie par son alliage et son épaisseur, la tôle varie de 0,006 à 0,25 pouce. Au-delà de ces limites inférieure et supérieure, le métal est défini respectivement comme une feuille et une plaque. Bien qu'elle soit particulièrement idéale pour les grandes pièces durables avec peu de fonctionnalités, la tôle a de nombreuses applications car elle est relativement économique et facile à former.

Mais qu'est-ce qui se passe dans la création de tôlerie et que doivent prendre en compte les ingénieurs et les chefs de produit ?

Processus de production de tôlerie

Parce qu'il existe plusieurs façons de fabriquer de la tôle, il s'agit d'une forme de production viable pour une myriade de projets. Chaque processus de tôlerie a ses avantages et ses inconvénients, les fabricants doivent donc choisir le processus qui convient le mieux à leur utilisation finale. Ce sont parmi les processus de production de tôle les plus courants :

Découpe laser

Avant les débuts de la découpe au laser dans les années 1960, les pièces devaient être fraisées manuellement à la forme souhaitée. La découpe laser permet aux fabricants de produire en masse des pièces à partir de tôle, réduisant considérablement le temps de production.

Pliage

En tant qu'opération de fabrication de tôle la plus courante, le pliage implique l'utilisation d'une rupture de presse pour former un angle dans une pièce. En pliant la tôle, les fabricants peuvent exercer un haut niveau de contrôle sur l'emplacement des plis et leur degré de pliage. Cependant, le pliage ne peut pas être utilisé pour créer des géométries complexes.

Formation

Pour créer des géométries complexes à partir de tôles, les industriels doivent se tourner vers le formage. Le formage permet l'ajout d'un certain nombre de petites caractéristiques détaillées, y compris des fossettes et des persiennes. Le formage est également un bon moyen d'ajouter de la rigidité à une pièce de tôlerie.

Formation progressive

Le formage progressif amène le formage à un niveau supérieur, permettant aux équipes d'ajouter des fonctionnalités encore plus complexes à un produit en tôle. Le formage progressif permet également une approche de type origami pour façonner la tôle, permettant aux fabricants d'ajouter des fonctionnalités dans un ordre spécifique pour obtenir le produit final souhaité.

Types de tôles

La tôle peut être fabriquée à partir de presque tous les types de métaux, mais les matériaux les plus courants sont l'aluminium, l'acier et le laiton. L'aluminium est de loin le plus utilisé; il est abordable, facile à plier et à façonner, et idéal pour créer des géométries complexes. Il est également apprécié pour sa résistance à la corrosion.

L'acier, en revanche, a tendance à être plus approprié pour les applications structurelles à haute résistance. Par exemple, il est courant de voir de l'acier utilisé dans les bâtiments ou dans les grosses machines. Le laiton est généralement réservé à des applications plus spécialisées, et notamment aux applications électriques.

Considérations relatives à la conception et à la production de tôlerie

Étant donné que les méthodes de fabrication de tôlerie ne sont ni additives ni soustractives, la conception pour la fabrication de tôlerie s'accompagne de critères uniques qui diffèrent de ceux des autres procédés de fabrication.

Étant donné que la tôle conserve une épaisseur constante tout au long du processus de production, elle influence le rayon de courbure, ou le degré de serrage des courbures et leur proximité les unes aux autres. De manière générale, plus le matériau est fin, plus il est facile à former, mais au détriment de la rigidité.

Il est également important de comprendre certaines caractéristiques clés de la tôle. Le pliage, en particulier, peut présenter des difficultés pour les fabricants, mais ces préoccupations sont relativement simples à résoudre. Étant donné que la flexion étire - et donc amincit - le métal, les éléments doivent être placés à l'écart des plis pour éviter la distorsion. Il est généralement recommandé aux concepteurs de maintenir une distance standard de quatre fois l'épaisseur du matériau par rapport au pli.

La tôle est l'un des matériaux les plus polyvalents disponibles aujourd'hui, mais les concepteurs, ingénieurs et chefs de produit qui cherchent à tirer parti de la tôle doivent tenir compte de certaines de ses propriétés uniques et planifier en conséquence.

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