Presses à froid : guide complet pour le formage efficace des métaux

Qu'est-ce qu'une presse à froid ?

Une presse à froid est un type de machine de travail des métaux à froid où les tôles sont forcées et formées par matrices sous haute pression. Le travail des métaux à froid (cold working, cold forming, cold forging) façonne les matériaux à température ambiante, en dessous de la température de recristallisation, généralement température ambiante. Le formage à froid (pressage, cintrage, extrusion, laminage à froid) contraste avec méthodes à chaud : laminage à chaud, forgeage à chaud, soudage, etc.

Presses à froid (presses de formage à froid, presses machines à froid) utilisées pour forgeage et pressage à froid de tôles ou fils bobinés sous haute pression pour déformer matériaux. Matériaux mesurés et coupés à longueur commandée, acheminés zone outillage, puis forcés contre série de matrices. Large gamme de matériaux métalliques déformables, fils bobinés disponibles en diamètres et longueurs variés.

Presses à froid parfois dangereuses : procédures sécurité importantes. Méthode courante : commande bimanuelle (opérateur utilise les deux mains sur boutons). Capteurs lumineux utiles : si opérateur à distance dangereuse des matrices, capteur envoie signal et arrête la presse.

Différents types de presses à froid

La conception est directement liée aux produits formés. Styles courants : type à engrenages arrière, type à engrenages, type montant droit, type dos ouvert inclinable, type dos ouvert stationnaire. Selon le châssis : presses à froid hydrauliques et mécaniques.

Variations selon configurations châssis. Deux types classiques : type C (aussi appelé gap-frame) et presse à montants droits. Type C : accès simple zone outillage 3 côtés (face, gauche, droite), moins d'emprise au sol. Dos ouvert inclinable : rotation châssis pour évacuation pièces simplifiée. Dos ouvert stationnaire : régulation automatique intervalles jets d'air, vitesse convoyeur, assistance évacuation pièces/rebus. Type montant droit : colonnes verticales des deux côtés, éliminant déflexion angulaire. Applications de plus haute tonnage.

Construction d'une presse à froid

Éléments vitaux : plateau (bolster plate), bélier (ram), contrôleur avec alimentateur automatique. Important de sélectionner machine et tonnage selon applications, méthodes formage, convoyeur, progressif, découpage. Opérateur doit connaître capacité charge et problèmes charge excentrique pour réduire usure prématurée.

Plateau (Bolster Plate)

Installé sur le lit de la presse. Bloc métallique fixe et large où partie inférieure des matrices est montée. Grandes presses automotive ont souvent coussins de matrice avec plateau. Avec cet arrangement, la presse applique forces de contre-tirage, nécessaires pour emboutissage profond sur presse simple effet. Matériaux alimentés entre plateau et bélier/guide coulisseau, formés contre matrice supérieure et inférieure.

Bélier / Guide coulisseau (Ram / Slide Guidance)

Composant où partie supérieure de la matrice est installée, guidant matrice de formage pour forcer matériaux. Mouvement vertical du bélier similaire au marteau sur enclume. Force d'entraînement variable. Presse mécanique : excentrique pour contrôler bélier et longueur course. Presse hydraulique : vérins hydrauliques déplacent coulisseau. Caractéristiques de l'entraînement définissent progression force pendant course coulisseau. Bélier/coulisseau vital, prolonge durée de vie des matrices.

Contrôleur et Alimentateur

Généralement, presses à froid intègrent contrôleur électrique programmable et alimentateur automatique acheminant matières premières vers outil de formage. Avant transfert vers matrices, matières brutes déroulées de bobine via redresseurs. Moniteur de tonnage utile pour surveiller force appliquée à chaque course.

Pourquoi utiliser le pressage à froid ?

Sans chauffer et déformer constamment les métaux à haute température, le travail à froid (incluant pressage) offre : meilleure finition surface, plus grande précision dimensionnelle, processus plus propre. Réduit coûts vs procédés à chaud nécessitant éléments chauffants et plus d'énergie. En plus, pressage à froid forme métaux sans créer copeaux, contrairement au cisaillement.

Comparé au formage à chaud, ces avantages assurent élimination/minimisation contaminations et réduction déchets matières premières. Économie matières bénéfique particulièrement en production grands volumes ou métaux coûteux.