Essai de pliage dans la production de tôlerie

Le contrôle du gauchissement est essentiel dans de nombreux secteurs industriels manipulant des matériaux en feuilles, notamment le papier, le carton, les stratifiés d'emballage, les films, les textiles, et même les procédés de fabrication avancés tels que la fabrication additive ou le formage de tôles. Le terme « gauchissement » désigne la déformation indésirable d'un matériau par flexion, enroulement ou affaissement des bords, souvent induite par des variations d'humidité ou de température, des contraintes asymétriques, les procédés de revêtement/stratification ou les conditions de fabrication. Ce phénomène peut engendrer de graves problèmes de production.

Dans le secteur industriel, et plus particulièrement dans la fabrication de tôles, le sertissage désigne une technique de formage à froid spécialisée permettant de transformer le bord d'une pièce de tôle en un anneau creux ou un profil tubulaire. Ce procédé est largement utilisé dans des secteurs tels que l'automobile, l'électroménager, la construction, l'aérospatiale et la fabrication de biens de consommation.

Le sertissage est un procédé qui consiste à prendre une tôle plate, généralement à bords tranchants, et à plier progressivement son bord vers l'intérieur ou l'extérieur pour former un rouleau lisse et arrondi. Contrairement au simple pliage, le sertissage crée une boucle fermée ou presque fermée sur le bord, ce qui présente des avantages à la fois fonctionnels et esthétiques.

Les principaux objectifs du processus de curling sont les suivants :

• Améliorer la sécurité des travailleurs lors de la manutention et de l'assemblage en éliminant les arêtes vives et les bavures dangereuses restantes après les opérations de coupe ou de pliage.
• Augmenter le moment d'inertie près du bord permet d'améliorer la rigidité et la résistance structurelle sans ajouter de matériau ni de poids supplémentaire.
• Pour donner un aspect propre et fini aux composants visibles.
• Fournir des éléments fonctionnels tels que des articulations à charnière, des guides-câbles, des protections de tuyaux ou des rebords de renfort.

Les matériaux couramment utilisés pour le pliage sont les métaux ductiles tels que l'acier à faible teneur en carbone, l'acier inoxydable, l'aluminium, le laiton et les alliages de cuivre. L'épaisseur des tôles varie généralement de façon subtile en fonction de l'outil et de la machine utilisés.

Le sertissage est un procédé en plusieurs étapes, généralement réalisé à froid (à température ambiante) afin d'éviter toute dégradation thermique. Il est souvent intégré à des moules décalés ou à des systèmes multiprocessus pour la production en grande série. Les étapes principales de ce procédé sont les suivantes :

• Préparation : La tôle est découpée ou usinée, et les bavures initiales sont dirigées à l'opposé de la matrice.
• Premier pli : Le bord est pré-plié selon un petit rayon.
• Arrondi progressif : des matrices ou des rouleaux de cintrage spécialisés transforment progressivement le bord en un cintrage plus serré, généralement en 3 ou 4 étapes, afin d’éviter les craquelures ou les plis.
• Finition : Le dernier coup de poignet referme ou presque la boucle en un anneau creux.

Le matériel utilisé ici varie selon la méthode appliquée :

• Presses plieuses ou presses à emboutir : des matrices de sertissage spécialisées sont utilisées pour une production précise en petites ou moyennes séries.
• Lignes de profilage à rouleaux : Idéales pour les profils longs et continus (par exemple, les rainures ou les pièces de finition).
• Machines rotatives ou à filer : pour les pièces cylindriques telles que les boîtes, les couvercles ou les anneaux.
• Machines à cintrer les panneaux/tôles : Adaptées aux petits pliages excentrés.

Dans les environnements de production à haut rendement, le processus de sertissage est souvent combiné avec des processus connexes tels que la découpe, le perlage ou l'emboutissage profond (par exemple, la création de bords arrondis sur les capsules de bouteilles en métal ou les bords de casseroles).

Le procédé de frisation est présent dans de nombreux produits de consommation courante et industriels :

• Appareils ménagers et ustensiles de cuisine : les casseroles, poêles et couvercles métalliques sont dotés de bords arrondis et sécuritaires.
• Automobile : Composants d'échappement, pièces de garniture et charnières.
• Construction : Gouttières, descentes pluviales, cadres de portes et fenêtres.
• Mobilier et enceintes : Bords sécurisés et renforcés sur les armoires, les panneaux et les enceintes.
• Conditionnement : Bouchons et fermetures métalliques dont le bord replié recouvre ou renforce la surface.

Dans certains cas, le procédé d'enroulement permet de produire, par compression, des structures fonctionnelles à double paroi à partir de tubes minces utilisés dans les absorbeurs d'énergie ou les composants structurels.

Les avantages du curling sont les suivants :

• Cela améliore la sécurité et l'ergonomie.
• Il augmente la résistance des bords à moindre coût.
• Cela améliore l'esthétique et la durabilité du produit.
• Compatible avec les lignes automatisées à grande vitesse.

Cependant, elle présente les difficultés suivantes :

• Un outillage de précision, adapté à l'épaisseur et à la ductilité du matériau, est nécessaire pour éviter les fissures ou les pliages incomplets.
• Les matériaux plus épais ou moins ductiles peuvent nécessiter un recuit ou plusieurs étapes de traitement.
• Dans les schémas progressifs, un mauvais alignement peut entraîner des défauts.

Globalement, le pliage reste un procédé rentable et fiable dans la fabrication moderne de tôles, contribuant à la fois à la fonctionnalité et à la qualité de surface de nombreux produits industriels.

Bien que le sertissage ne soit pas toujours nécessaire pour toutes les pièces de tôlerie, de nombreux composants fonctionnent parfaitement sans. Cependant, dans de nombreuses applications industrielles concrètes, le sertissage devient essentiel ou très avantageux pour diverses raisons critiques. Voici quelques raisons pour lesquelles les fabricants intègrent systématiquement le sertissage comme une étape cruciale de la fabrication de la tôlerie :

• Sécurité – Élimination des arêtes vives et des bavures : Après découpe, rainurage, perçage ou moulage, les bords des tôles sont souvent tranchants et présentent des bavures susceptibles de provoquer des coupures, des éraflures ou des blessures lors de la manipulation, de l’assemblage, du transport ou de l’utilisation finale. Le sertissage arrondit le bord brut vers l’intérieur pour former un anneau creux et lisse, scellant ainsi complètement la bavure et créant un profil arrondi et sans danger pour les doigts.
• Renforcement structurel – Amélioration de la résistance des bords : Un bord plat et non traité est le point faible d’une pièce en tôle et est susceptible de se plier, de s’écraser ou de se déchirer sous charge. Le pliage augmente considérablement le moment d’inertie (mesure de la résistance à la flexion) sur toute la surface du bord sans ajout de matière, de poids ou de renforts supplémentaires.
• Esthétique soignée et aspect professionnel : les bords arrondis masquent les imperfections de coupe et les bavures, conférant aux pièces une apparence nette, polie et haut de gamme. À l’inverse, les bords tranchants et non finis donnent un aspect bon marché et industriel, tandis que les bords arrondis témoignent de la qualité et du soin apporté à la fabrication.
• Objectifs fonctionnels dans des conceptions spécifiques : Dans certains cas, le pliage est non seulement utile, mais nécessaire au bon fonctionnement de la pièce :
• Création de charnières ou de points de pivot (par exemple, charnières de porte, quincaillerie d'armoire).
• Créer des bords arrondis pour une étanchéité parfaite (par exemple, les couvercles de boîtes de conserve métalliques, les couvercles de bocaux).
• Fourniture de goulottes de câbles, de protections de tuyaux ou d'anneaux de renfort.

Depuis de nombreuses années, notre organisation, forte de son personnel compétent et expérimenté, comprend les besoins de ses clients, leur fournit les services d'essais avancés requis et les accompagne dans la mise en place, l'application et l'amélioration de leurs systèmes de gestion. Dans ce cadre, nous proposons également aux entreprises des services d'essais de pliage pour la production de tôlerie.