Machine de cintrage de tubes CNC professionnelle : précision et efficacité

Qu'est-ce qu'une machine de cintrage de tubes CNC ?

Certaines cintreuses offrent une configuration simple et nécessitent un temps de mise en place minimal pour de nombreux types d'opérations. Le fonctionnement « plug and play » simple assure des temps de configuration rapides et des paramètres de changement d'outils minimaux. La machine de base comprend un butée latérale à commande numérique, une table de travail, et un logiciel de programmation et d'exploitation. Sa conception modulaire offre une entrée abordable dans la technologie de cintrage : après l'investissement initial, la machine peut être adaptée et étendue sans conversion. La machine de base effectue la course de cintrage ; l'outil détermine le type de cintrage.

Outils et formes courants pour le cintrage

L'outil de cintrage à 90° est un type populaire dans une cintreuse CNC. Pour les outils de cintrage, par type de virages générés. Ce design peut être réglé sur un angle de cintrage pour référencer une pièce. Puis la variable de course et la mesure d'angle. Les machines CNC se passent généralement de pièce de référence. Elles assurent une haute précision dès la première pièce. Un autre type courant : le cintrage standard sur cintreuse universelle. Tous les arcs sans géométrie inhabituelle sont des arcs standards. La distance entre le pli et la fin du matériau est grande, offrant une surface d'appui adaptée. Idem d'une courbe à l'autre.

Outils typiques : cintreuses à prisme couplé avec mesure d'angle électronique ou prisme simple. Cintrages en U où angle très élevé et formes serrées étroites sont nécessaires. Le gabarit de cintrage est remplacé par un mandrin de cintrage. Le mandrin utilise une forme serrée. D'autres outils auxiliaires peuvent assembler deux cintrages avec un petit écart en quelques étapes. Moules de cintrage de bord complexes recommandés quand l'axe de cintrage est placé parallèlement au côté droit de la pièce. Outils de cintrage de bord peuvent inclure mesure d'angle électronique pour haute précision. Outils pivotants font tourner la pièce sur son axe longitudinal. Alternative : groupes d'assemblage complexes avec cintrages standards.

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Mesure d'angle et compensation du retour élastique

Pour produire des pièces unitaires ou de petites séries avec la même précision et efficacité que les pièces de série, la compensation du retour élastique aide. Une précision de cintrage de ±0,2° dès la première pièce est obtenue par compensation calculée du retour élastique et utilisation d'outils électroniques. Dans certains cas, le mode de mesure d'angle est utilisé. Prismes de cintrage avec mesure électronique ont deux barres de cintrage aplaties. Cette pièce tourne pendant le cintrage, donnant un signal pour mesurer l'angle. Précision de mesure ~0,1°.

L'ordinateur calcule alors la course finale requise et le retour élastique de chaque tour est compensé quel que soit le matériau. Haute précision angulaire ±0,2° obtenue immédiatement sur la première pièce sans ajustement. Comparé au contrôle par référence, le gaspillage de matériau est réduit car même les non-conformités dans une pièce sont corrigées automatiquement.

Mesure de course en mode de fonctionnement

Quand les prismes de cintrage avec mesure électronique ne conviennent pas (ex. distance faible entre cintrages), on utilise des prismes sans mesure électronique. On bascule l'unité de contrôle de mesure d'angle à mesure de course. Cette méthode permet de pré-sélectionner la course du bélier en mm, donc la profondeur d'immersion du poinçon dans le prisme. Précision de réglage ±0,1 mm. Généralement, pas de saut final nécessaire. Le développement du système de frappe permet à l'utilisateur de définir l'angle à partir duquel la course est calculée via les fonctions de course mémorisées.

Les cintreuses CNC sont pour tout processus de formage de métal pour cintrer tubes ou tuyaux de façon permanente. Le cintrage peut être lié à la forme ou tout procédé de cintrage, et peut utiliser des procédés à chaud ou à froid. Généralement, du matériau rond est utilisé. Cependant, tubes carrés et rectangulaires peuvent aussi être cintrés selon spécifications. Autres facteurs : épaisseur de paroi, outils et lubrifiants nécessaires, et différentes façons d'utiliser le tube (tubes, fils tubulaires).

Géométrie du cintrage de tubes

Le tube peut être cintré dans de nombreuses directions et angles. Cintrages droits typiques : coudes (arcs) et cintrages en U (180°). Géométries plus complexes : nombreux cintrages 2D et 3D. Tube 2D : trous dans le même plan ; 3D : trous sur plans différents.

Un cintrage bi-plan ou composé est défini comme un cintrage composé ayant un cintrage en vue de plan et un en élévation. Pour calculer un cintrage bi-plan, il faut connaître l'angle de cintrage et la rotation (angle dièdre). Un effet de bord : changements d'épaisseur de paroi ; la paroi le long du rayon intérieur s'épaissit, la paroi extérieure s'amincit. Pour réduire cela, le tube peut être soutenu intérieurement et/ou extérieurement pour maintenir la section. Selon l'angle, l'épaisseur et le procédé, l'intérieur peut se froisser.

Caractéristiques clés du processus sur cintreuse CNC

Le processus commence par le chargement du tube dans la cintreuse CNC ou cintreuse de tuyaux et son maintien entre deux matrices : le bloc de serrage et la matrice de formage. Le tube est aussi maintenu lâchement par deux autres matrices : l'essuyeur et la matrice de pression. Le cintrage utilise la force mécanique pour presser le tube brut contre la matrice, le forçant à adopter la forme de la matrice. Souvent le tube est maintenu fermement pendant que l'extrémité est tournée et enroulée autour de la matrice.

Autres formes : forcer le matériau à travers des rouleaux qui le cintrent en courbe droite. Dans certains procédés, un mandrin est placé à l'intérieur du tube pour éviter l'effondrement. Le tube est tendu par la raclette pour éviter les plis sous tension. Le paillasson est généralement en alliage plus tendre (aluminium, laiton) pour éviter rayures ou dommages. Grande partie de l'outillage en acier trempé ou acier à outils pour durabilité. Mais si risque de rayure/gouffre sur la pièce, on utilise un matériau plus tendre (aluminium, bronze). Ex. : bloc de serrage, bloc de matrice rotative, matrice de pression souvent en acier trempé car le tube ne glisse pas sur ces pièces. Matrices de pression et d'essuyage en aluminium ou bronze pour maintenir forme et surface pendant le glissement. Cintreuses CNC généralement hydrauliques, électriques ou pneumatiques, peut-être assistées hydrauliquement, entraînées hydrauliquement, ou avec servomoteur électrique.