Presses servo : fonctionnement et avantages sur les presses mécaniques

À quoi sert une presse servo ?

La presse servo, comme son nom l'indique, est entraînée par un servomoteur, qui est utilisée pour déformer les pièces métalliques sous haute pression. Contrairement à la structure de la presse mécanique standard qui comprend le volant d'inertie, l'embrayage et le frein, la presse servo fournit une énergie complète à diverses vitesses désirées, mais pas à pleine capacité à chaque étape de la course.

En comparant la presse mécanique et la solution populaire aujourd'hui, la presse servo, la vitesse de fonctionnement, la force maximale et la position des matrices peuvent toutes être contrôlées de manière plus idéale par cette dernière. Alors que la vitesse de presse reste la même dans le cycle de production constant d'une presse mécanique, à la fois le taux de l'arbre de sortie et la position des matrices peuvent être contrôlés avec précision par le servomoteur. Les charges sont alimentées et augmentées lentement pour construire la puissance dans une presse mécanique standard ; lorsqu'elles atteignent la force maximale près de la zone centrale de la partie inférieure des matrices, la presse mécanique inverse alors vers la direction opposée et redémarre le cycle de presse. En comparaison, une presse servo a une boucle de rétroaction fermée qui peut surveiller et contrôler automatiquement le taux ainsi que les charges de presse.

La technologie de presse servo d'aujourd'hui offre des charges de formage élevées pour des applications flexibles dans la course d'estampage et la capacité de fabriquer des produits plus complexes et d'atteindre des tolérances serrées dans les dimensions des produits dans différentes industries. En plus de cela, les presses servo ne nécessitent qu'une maintenance facile, offrant une déformation métallique propre, fiable, silencieuse et efficace. En conséquence, les presses servo deviennent populaires pour la production automobile, la fabrication conventionnelle ou les applications de formage de haute précision.

Principe de base de fonctionnement de la presse servo

Les presses servo existent en différents types, tels que la presse à vis à billes entraînée par servomoteur, la presse à manivelle entraînée par servomoteur et bien d'autres. Les sous-types seront introduits plus tard. Le principe de base, universel, de ces machines de presse entraînées par servomoteur est de presser et déformer les pièces métalliques sous haute pression de manière répétée à une vitesse prédéterminée. Les outils de formage dans la structure sont les matrices, qui peuvent être les matrices supérieures ou plaques, ou inférieures. Sous le contrôle du servomoteur et du paramétrage par le logiciel, la presse servo poussera soit la matrice supérieure sur les pièces pour façonner le profil, soit entraînera la matrice inférieure contre les pièces sous haute pression. La pression mentionnée ici est généralement générée par des systèmes hydrauliques. Puisque la presse servo peut réguler la vitesse de presse et les charges de presse pour optimiser le cycle de production, elle est plus polyvalente et fiable pour les machinistes modernes.

Différents types de presses servo

Maintenant, nous comprenons les caractéristiques, avantages et principes de base de fonctionnement des presses servo. Voici une introduction détaillée de divers types de machines de presse entraînées par servomoteur.

● Presse servo-hydraulique :

Les presses hydrauliques standard et les presses entraînées par servomoteur sont toutes deux des solutions populaires de formage des métaux. Les presses hydrauliques reposent sur la loi de Pascal, transférant la pression constante sur le fluide confiné sans aucune perte. Comme un piston crée une force modeste sur une petite surface de section transversale, la pression constante dans le système peut générer une force plus grande dans un autre piston (une grande surface). Avec la haute performance du contrôle du servomoteur, la presse servo-hydraulique est améliorée, atteignant un taux de coulissement plus grand dans le processus de formage. La presse est donc idéale pour les applications de fabrication complexes, telles que le forgeage, le moulage, le poinçonnage et autres travaux de formage de précision.

● Presse servo à vis à billes :

Comme son nom l'indique, les vis à billes sont employées dans la machine de presse servo à vis à billes afin de réduire le frottement dans le processus de formage. Sans volant d'inertie ni embrayage, le taux de coulissement peut être modifié dans la presse à vis de type servo. De plus, la vitesse de coulissement complète et la force maximale peuvent être appliquées à toute position désirée dans une presse servo à vis à billes, contrairement à la presse mécanique. Le type de presse servo à vis à billes est mieux adapté aux applications qui incluent des mouvements rapides à la fin du cycle ou des courses de processus plus longues comme la production d'extrusion. La capacité de charge de la vis à billes et la réduction de la courroie peuvent affecter significativement la charge de presse maximale d'une machine de presse servo à vis à billes. Si l'on augmente le nombre de servomoteurs et de broches, les presses servo peuvent être plus puissantes et efficaces.

● Presse servo à manivelle :

Une machine de presse servo à manivelle est une alternative rentable pour la presse servo à vis à billes. Le servomoteur qui fournit une densité de couple élevée constante dans un servomoteur est une presse à manivelle entraînée qui peut être montée directement sur l'arbre d'entraînement. Ces presses à manivelle sont très similaires aux presses mécaniques conventionnelles, leur principale différence est que la presse servo à manivelle élimine le volant d'inertie et l'embrayage. La presse à manivelle entraînée par servo est également idéale pour les applications à haute charge de presse, employant deux bielles pour assurer l'efficacité dans de telles opérations.

● Presse servo à biellette :

Dans une machine de presse à biellette entraînée par servomoteur, le mécanisme de biellette présente un taux de coulissement plus bas et une capacité de charge plus élevée. Le servomoteur est monté près du centre de la matrice inférieure dans ce type de presse servo. En ralentissant la vitesse de coulissement, la presse à biellette entraînée par servomoteur est avantageuse pour augmenter la vitesse d'approche et de retour dans le cycle. Un autre avantage fort de cette presse servo est la capacité de gérer une charge plus élevée tout au long d'une longue course.

● Presse servo hybride :

Dans une presse hybride entraînée par servomoteur, l'articulation à genouillère et le mécanisme de biellette peuvent améliorer la puissance de la presse servo lorsqu'ils sont incorporés avec le vilebrequin. De plus, le type peut être combiné et amélioré en employant les mécanismes de vis à billes.