Cintrage de tôles de forte épaisseur

Le cintrage de tôles de forte épaisseur est l’un des nombreux procédés d’usinage des matériaux qui nécessitent l’application d’une force de forte intensité pour provoquer la déformation du matériau.

L’importance des tôles dans l’industrie métallurgique et mécanique

Les tôles sont des feuilles, de différentes épaisseurs, largement utilisées dans l’industrie métallurgique et mécanique. Avec une tôle, par exemple, on peut construire des machines ou la carrosserie des voitures, pour ne citer que quelques exemples. Ce type de pièces est fabriqué dans différents matériaux ; on trouve ainsi des tôles d’acier inoxydable, d’acier au carbone, de fer, de bois, etc. Cependant, la plus utilisée dans l’industrie métallurgique et mécanique est celle en acier inoxydable, en raison de sa polyvalence.

En effet, une plaque d’acier permet de réaliser de multiples découpes pour obtenir, en même temps, des plaques plus petites et de différentes dimensions. Les tôles ont des épaisseurs très variées ; par exemple, il existe des tôles d’acier inoxydable de 1 mm d’épaisseur jusqu’à des tôles d’une épaisseur de 50 mm, plus difficiles à travailler.

Les tôles sont généralement usinées au moyen de procédés de pressage et de découpage. On peut aussi les découper avec différentes machines-outils, comme la découpe et la gravure au laser, mais l’un des procédés les plus courants est sans aucun doute le cintrage et le pliage de ces tôles.

Les tôles sont utilisées dans tous les secteurs industriels, mais les tôles cintrées ou pliées sont très présentes dans ces industries au niveau de la chaudronnerie.

Processus de cintrage de tôles de forte épaisseur

Le cintrage de tôles vise à obtenir qu’une pièce plate acquière des bords courbes. Pour y parvenir, on applique à la tôle une force et une intensité spécifiques afin qu’elle se déforme de manière permanente ; la pression exercée sur la tôle varie en fonction du degré de courbure que l’on souhaite obtenir.

Pour qu’une tôle puisse être cintrée efficacement, certains facteurs doivent être réunis. Commençons par l’élasticité du matériau, qui peut faire que la tôle ne se déforme pas ou ne se courbe pas de façon permanente, mais retrouve sa position d’origine. Pour éviter cela, il est important d’accentuer les angles à l’endroit du cintrage et de le faire avec une intensité et une force élevées. Par ailleurs, le rayon de cintrage est lui aussi un facteur déterminant pour ces procédés, car il influe directement sur l’épaisseur de la tôle : des fissures peuvent apparaître ou la pièce peut se rompre après le cintrage.

La dernière caractéristique des tôles à laquelle il faut prêter une attention particulière est le sens dans lequel se trouvent les fibres de la tôle ; si le cintrage est effectué à contresens, les résultats ne seront pas de qualité.

Lorsqu’on cintre la tôle, on peut observer comment la plaque de métal, dans ce cas, se dilate et se comprime à son maximum. C’est parce que ce procédé consiste à comprimer l’intérieur et à dilater l’extérieur. Curieusement, lorsqu’on effectue ce travail, les particules qui composent la tôle changent de position.

Il est important que le processus de cintrage de tôles de forte épaisseur soit réalisé par un expert qui maîtrise cette technique et qui soit, en outre, capable de trouver la fibre neutre de la tôle afin d’obtenir un cintrage de qualité.

La presse : machine-outil pour le cintrage

La machine-outil la plus souvent employée pour ce type d’usinage est la presse, mais il est également possible d’utiliser des rouleaux et des plaques spéciales pour le cintrage, ainsi que des presses plieuses pour tôles.

La presse est une machine idéale pour réaliser des opérations à froid et à chaud, composée d’un bâti sur lequel reposent une table et un coulisseau ; cette machine dispose en outre d’une source de puissance et d’un mécanisme grâce auquel le coulisseau se déplace de manière linéaire, ainsi qu’à angle droit par rapport à la table.

Ce type de machines est le plus adapté au cintrage de tôles de forte épaisseur en raison des grandes quantités d’énergie qu’elles sont capables de produire, ce qui, pour ces travaux en particulier, est d’une importance vitale. Pour les fonctions de pliage ou de formage, par exemple, les presses doivent être équipées d’outils spéciaux tels que les matrices et poinçons. Dans le cas du cintrage, certains ateliers d’usinage font le choix d’utiliser les presses avec des matrices, car cela augmente la vitesse de production et permet de réduire les coûts.

Il existe de nombreux types de presses capables d’accomplir différentes tâches, mais les plus connues sont les presses mécaniques et hydrauliques. Les premières fonctionnent grâce à un moteur électrique qui produit une énergie transmise par un embrayage ou un accouplement. Les presses hydrauliques, quant à elles, reposent sur le principe physique de Pascal et utilisent un piston pour leur alimentation, qui manœuvre un fluide à haute pression grâce auquel on parvient à exercer une force considérable.

On trouve également des presses mixtes, dans lesquelles, par exemple, on réalise la découpe de la tôle puis son pliage. Ces presses fonctionnent toujours en deux phases et selon deux procédés sur une même pièce.