Les tubes sont utilisés dans diverses industries. En comparaison aux tuyaux, ils sont souvent soumis à des directives précises et sont donc utilisés dans des applications structurelles telles que les échafaudages métalliques, les appareils médicaux et l'industrie automobile. Mais comment un tube est-il formé ?
Vous êtes-vous déjà demandé comment un morceau de tôle plat est formé en sections tubulaires fermées? Ce qui peut sembler être une entreprise très difficile ne l'est pas tant que cela avec un peu d'expertise, d'expérience et, enfin et surtout, les bons outils ou plutôt les bons matériaux d'outillage. En effet, l'aspect difficile de la formation d'une pièce de tôle rigide exige beaucoup des matériaux utilisés. Mais avant d'entrer dans les détails, examinons d'abord le processus de profilage.
Le profilage est un procédé de formage des métaux simple mais efficace, idéal pour les formes les plus complexes. Le processus implique un laminoir et commence par l'alimentation en bobines, où le matériau - généralement de l'acier en bobine - entre dans la ligne. Certaines applications nécessitent une opération de pré-perçage avant le profilage. Ensuite, la bande de tôle passe à travers un ensemble de cylindres de formage. Chaque rouleau de formage ne plie que de petites parties du pli jusqu'à l'obtention de la forme finale. Cette méthode de mise en forme progressive permet d'éviter le retour élastique.
En fonction des exigences auxquelles un produit doit répondre, les laminoirs peuvent mesurer jusqu'à 100 mètres de long. À peu près au milieu du laminoir, un poste de soudage est utilisé pour assembler de manière permanente les deux extrémités de la tôle, de sorte que le tube soit fermé. Comparé au cintrage de tubes, le formage de tubes ou le profilage permet des rayons plus petits. En outre, l'épaisseur du métal ne change pas de manière significative, à l'exception d'un léger amincissement au niveau des rayons de courbure. Le processus de profilage est utilisé pour former une grande variété de profils de section transversale. Bien qu'un profil ouvert soit le plus courant, des formes de tubes fermés peuvent également être fabriquées.
The most important tools are of course the forming rolls. These are precision-contoured metal dies that shape the incoming piece of sheet metal. Depending on the complexity of the end product, they may be very simple cylindrical rolls. But they can also have very complicated shapes. As these forming rolls are bending the sheet strip into a tube by high pressure, they need to have a high pressure resistance. Additionally, good sliding properties and wear resistance are a must.
Welding rolls ensure that the ends of the original flat piece of metal are firmly welded together. They are pressed onto the tube during the welding operation. Multiple welding operations can be chosen: high-frequency induction welding (HFI), laser welding, or TIG welding. Depending on the welding operation, different properties are needed. In general, good sliding properties and high wear resistance are advantageous.
When it comes to forming rolls, aluminum bronze is a perfect match as a tooling material because they combine good sliding properties, high hardness, and low elongation. Here is why these three characteristics are important:
Besides the forward rolling movement, a shaping movement is taking place, both components result in the effective relative movement. As the sheet strip is passed through the forming rolls, they need to have great sliding properties, to guarantee a forward movement of the sheet strip (rolling) and to facilitate the shaping movement of the tube (sliding).
As the sheet strip is sliding on the roll surface and will be shaped a high hardness is needed. Combined with good sliding properties a high hardness results in a great resistance, thus increasing the lifetime of the forming roll.
In order to provide a high shaping precision of the product, the forming roll must be stable in its shape. A tooling material with low elongation results in increased shape stability.
AMPCO METAL guarantees a wide range of materials satisfying the highest requirements. For example, the patented alloy AMPCO® 25 offers multiple advantages, especially for welding rolls, forming, and calibration rolls. The greater the number of forming stations, the more gradual the absorption of plastic deformation and the less the stress generated in the material. This can be important for meeting dimensional tolerance requirements during assembly.
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