technologie de redressage et d'alimentation des bandes pour l'emboutissage de pièces automobiles

Technologie de redressement et d'alimentation pour composants de véhicules légers

L'essor constant de la mobilité électrique et les réglementations relatives aux moteurs à combustion classiques soumettent les secteurs du transport à des transformations profondes. Pour réduire les émissions, il est notamment nécessaire d'alléger les carrosseries et les composants des véhicules. La sécurité en cas de collision joue également un rôle crucial, car l'intégration de batteries lourdes dans un véhicule exige des structures de carrosserie conçues spécifiquement pour résister aux accidents. Si les composites à fibres sont parfois utilisés en petites séries dans ce contexte, des matériaux tels que l'acier à haute résistance et l'aluminium s'imposent dans la production en grande série, grâce à des améliorations continues. Outre leur coût relativement faible, les matériaux métalliques présentent un avantage significatif. Cependant, leur développement futur soulève souvent de nouveaux défis en matière de procédés de fabrication et de machines.

En particulier, les contraintes résiduelles, la planéité et la qualité de coupe sont des caractéristiques de qualité essentielles à prendre en compte pour les matériaux lors du redressage et de l'alimentation. Ces critères jouent un rôle déterminant dans la qualité du produit final, même avant le moulage final. En production, pour des raisons de coût et de temps, l'objectif est d'atteindre un niveau d'automatisation toujours plus élevé, ce qui n'est possible que si les produits semi-finis présentent une planéité parfaite et un faible niveau de contraintes résiduelles. Le non-respect de ces exigences peut avoir un impact négatif sur la manutention et les étapes de transformation ultérieures, voire les rendre impossibles.

Large gamme d'applications pour l'aluminium et les aciers à haute résistance

Dans l'ingénierie automobile, on utilise des matériaux modernes et sophistiqués non seulement pour la carrosserie et la structure des véhicules, mais aussi pour des composants tels que le châssis, la transmission, les sièges et les garnitures. L'aluminium et l'acier sont employés pour de nombreux composants sous forme de bandes, de feuilles ou de plaques, qui sont transformées et mises en forme par divers procédés de fabrication, des produits semi-finis aux pièces finies. Même à ces étapes, des exigences particulières sont imposées aux composants. Du fait de l'automatisation, une planéité parfaite et une précision de coupe minimale sont essentielles pour un usinage sans défaut. Si ces critères de qualité ne correspondent pas aux spécifications définies, la fiabilité du processus est compromise.

Les entreprises du secteur des machines-outils ont déjà accompagné leurs clients dans la réalisation de tâches exigeantes en leur proposant des solutions adaptées. Forte de l'expérience acquise grâce à de nombreux projets dans ce domaine, l'entreprise optimise en permanence ses performances en termes de résidus, de qualité de finition et de qualité des bandes et des tôles afin de répondre aux exigences les plus élevées. Par ailleurs, la vitesse et la protection des surfaces jouent un rôle primordial dans l'usinage et doivent être prises en compte dans toute démarche d'amélioration des processus. Un alignement parfait est une condition essentielle à ces processus. Forte de plusieurs décennies d'expérience, l'entreprise a développé ses activités pour relever ces défis et résoudre ces problèmes, en proposant des solutions technologiquement abouties dans les domaines du redressage et du déroulage, des systèmes d'alimentation de bandes et de l'automatisation.

La simulation numérique permet des machines à redresser plus flexibles.

L'aluminium et les aciers à haute résistance, par exemple, imposent des exigences particulières aux différentes étapes de transformation. Le redressage du métal est un facteur déterminant pour la qualité du produit fini. Dans une machine à redresser composée de plusieurs redresseurs étagés, la courbure de la bande de départ est éliminée. De plus, les ondulations de bord ou au centre de la bande peuvent être compensées à l'aide de machines appropriées. L'objectif est d'obtenir un état de contrainte résiduelle aussi faible et homogène que possible afin de maintenir la planéité du matériau lors des opérations de découpe ultérieures. La mesure de la qualité d'une machine à redresser est le degré de plasticité du métal, qui décrit la proportion de la section du matériau qui se déforme plastiquement lors du redressage. À limite élastique et épaisseur égales, l'aluminium nécessite un degré de déformation nettement supérieur à celui de l'acier pour obtenir une plasticité comparable.

La raison en est le module d'élasticité nettement inférieur de l'aluminium par rapport à l'acier. Cependant, pour obtenir des degrés de déformation plus élevés, il est nécessaire d'utiliser des cylindres de redressage de grand diamètre. Avec les aciers à haute résistance, en revanche, un conflit d'objectifs se pose. D'une part, leur limite d'élasticité élevée exige des forces et des couples de formage considérables ; d'autre part, des cylindres de redressage de petit diamètre sont également nécessaires pour obtenir une géométrie de formage suffisante. Le redressage de l'aluminium et des aciers à haute résistance requiert donc une géométrie de formage adaptée au produit. Celle-ci est essentiellement déterminée par le nombre, le diamètre et l'espacement des cylindres de redressage.

Les experts du secteur des machines travaillent depuis de nombreuses années sur la simulation numérique des procédés de formage dans les redresseuses. C'est pourquoi des logiciels de simulation performants sont aujourd'hui disponibles, permettant de déterminer les configurations optimales pour chaque application. Ces logiciels ont été validés par des études expérimentales approfondies, ce qui permet de déterminer les diamètres optimaux des rouleaux de redressage pour un domaine d'application spécifique.