Comment cintrer des profilés en aluminium
Les profilés en aluminium peuvent-ils être cintrés ?
Profilés en aluminium peut être cintré en arcs, cercles, ellipses et angles localisés à l'aide d'un équipement de formage spécialisé. Le processus de cintrage remodèle une extrusion droite tout en contrôlant l'aplatissement, la torsion et d'autres modifications de sa section transversale d'origine.
Solide, creux et les profilés ouverts peuvent tous être cintrés pour cadres de fenêtres, murs-rideaux, garde-corps, voies, composants de transport, châssis d'équipement et autres architectural ou industriel applications. La faisabilité réelle du cintrage dépend de la géométrie du profilé, de l'épaisseur de la paroi, de l'alliage et du traitement thermique, du sens de cintrage, du rayon requis et des tolérances dimensionnelles acceptables.
Le cintrage par galets, le cintrage par étirage et le cintrage par enroulement rotatif sont les trois principales méthodes industrielles utilisées pour produire des extrusions d'aluminium courbées.
Séquence de traitement pour le cintrage de profilés en aluminium
Les deux 6063 et 6061 Les profilés en aluminium peuvent être cintrés en formes courbes. Cependant, la séquence de traitement est importante car le traitement thermique et la finition de surface affectent la formabilité du matériau, sa stabilité dimensionnelle et son apparence. En général, le cintrage doit être effectué avant le traitement thermique final et la finition de surface lorsque les spécifications du produit le permettent.
Traitement thermique avant ou après le cintrage ?
États métallurgiques traités thermiquement tels que T5 et T6 ont une résistance plus élevée mais sont également plus difficiles à cintrer. Le cintrage de profilés à l'état vieilli peut nécessiter une force de formage plus importante et peut augmenter le retour élastique, la fissuration et la distorsion de la section transversale, en particulier avec des rayons serrés ou des profilés creux complexes.
Lorsque la spécification de matériau requise le permet, le profilé peut être cintré dans un état plus tendre ou partiellement traité thermiquement, puis vieilli artificiellement après le formage afin d'obtenir les propriétés mécaniques requises. La séquence finale doit être déterminée en fonction de l'alliage, de l'état métallurgique, de la géométrie du profilé, des tolérances dimensionnelles et des normes de produit applicables.
Finition de surface après pliage
L'anodisation, le thermolaquage, le revêtement PVDF et les finitions décoratives sont généralement appliqués après le plintrage. Cela permet d'éviter les fissures de revêtement, les rayures, les marques de serrage et autres dommages de surface visibles lors du formage.
Séquence typique : Extrusion → Cintrage → Traitement thermique final si nécessaire → Finition de surface
Cintrage de profilés en aluminium
Le cintrage par profilage fait passer une extrusion d'aluminium à travers trois ou quatre galets profilés, les positions des galets étant ajustées progressivement jusqu'à l'obtention du rayon requis. Il est principalement utilisé pour les arcs de grand rayon, les cercles complets ou partiels, les cadres elliptiques, les rails courbés et autres longues courbes continues.
Avantages
- Réglage flexible pour différents rayons
- Capable de produire de longues courbes et des anneaux complets
- Exigences d'outillage relativement faibles
- Adapté aux prototypes et aux petites et moyennes séries
Limites
- Aptitude limitée pour les rayons de courbure serrés
- Des sections droites peuvent subsister aux deux extrémités
- Les profilés creux à parois minces peuvent s'aplatir
- Les profilés asymétriques peuvent se vriller lors du laminage
Cintrage par étirage de profilés en aluminium
Les presses de formage par étirage-flexion serrent les deux extrémités d'une extrusion d'aluminium et appliquent une tension contrôlée tout en la formant autour d'une matrice profilée. Elle est principalement utilisée pour des courbures longues, régulières et dimensionnellement cohérentes dans les cadres de fenêtres, les murs-rideaux, les composants de transport, les profilés marins et d'autres structures architecturales ou industrielles.
Avantages
- Produit des courbes douces et régulières
- Aide à contrôler le froissement et la distorsion de la section transversale
- Réduit le retour élastique lors du formage
- Adapté aux composants de grande taille et aux formes complexes incurvées
Limites
- Nécessite généralement une matrice de formage dédiée
- Coût d'outillage plus élevé que le cintrage au rouleau
- Une longueur de profil supplémentaire est nécessaire pour le serrage d'extrémité
- Moins adapté aux coudes serrés ou localisés
Cintrage par étirage rotatif de profilés en aluminium
Le cintrage par étirage rotatif serre une extrusion d'aluminium contre une matrice de cintrage rotative et étire le profilé autour de la matrice pour former un rayon et un angle contrôlés. Des matrices de pression, des mandrins et d'autres outils de support peuvent être utilisés pour limiter la distortion. Cette méthode est principalement utilisée pour les cintrages localisés serrés, les tubes, les profilés creux et les composants comportant plusieurs cintrages positionnés avec précision.
Avantages
- Convient pour des rayons de courbure plus serrés
- Fournit des angles de pliage précis et une bonne répétabilité
- Peut produire plusieurs courbures dans un seul composant
- Le support interne aide à contrôler l'aplatissement et les plis
Limites
- Nécessite des outils de cintrage spécifiques au profil
- Coûts d'outillage et de mise en place plus élevés
- Les profils creux complexes peuvent être difficiles à soutenir de l'intérieur.
- Une longueur droite suffisante est requise pour le serrage
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Autres méthodes de cintrage de profilés en aluminium
Le cintrage par rouleaux, le cintrage par étirage et le cintrage par emboutissage rotatif sont utilisés pour la plupart des projets industriels d'extrusion d'aluminium. Les méthodes suivantes sont disponibles pour des applications plus simples, spécialisées ou moins courantes.
Cintrage par poinçon ou cintrage par poussée
Un vérin pousse l'profilé contre des matrices de support pour créer un pliage localisé simple. Les coûts d'outillage sont relativement faibles, mais le procédé offre un support de section transversale limité et peut provoquer un écrasement ou une distorsion.
Cintrage par compression
Le cintrage par compression maintient l'extrudé contre une matrice de cintrage fixe tandis qu'un outil mobile l'enroule autour de la matrice. Il convient aux cintrages simples répétés mais offre généralement moins de contrôle dimensionnel que le cintrage par étirage rotatif.
Pliage à forme libre CNC
Le cintrage libre par commande numérique (CNC) alimente l'extrusion à travers une matrice mobile pour créer des courbes à rayon variable ou tridimensionnelles. Il offre une plus grande flexibilité de forme mais nécessite un équipement spécialisé, de la programmation et un contrôle du processus.
Cintrage assisté par la chaleur
Un chauffage contrôlé peut être utilisé pour améliorer l'aptitude au formage lors du cintreur de certains alliages, états métallurgiques ou sections de profilés difficiles. Il s'agit normalement d'un processus auxiliaire plutôt que d'une méthode de cintrage distincte, car le chauffage peut affecter la résistance du matériau, l'état métallurgique et la stabilité dimensionnelle.
Pliage manuel
Les petits profilés minces et simples peuvent être cintrés à l'aide d'outils manuels ou de montages simples. Cette méthode est principalement limitée aux prototypes, aux réparations et aux pièces de faible précision, car le rayon de cintrage et la reproductibilité sont difficiles à contrôler.
Cintrage par induction
Le cintrage par induction utilise le chauffage électromagnétique pour ramollir une zone locale avant un formage contrôlé. Il nécessite un équipement spécialisé et est rarement choisi pour des projets d'extrusion d'aluminium conventionnels.
Comment choisir la bonne méthode de cintrage de profilés en aluminium
Aucune méthode de cintrage unique ne convient à toutes les extrusions d'aluminium. Le procédé approprié dépend de la forme requise, de la géométrie du profilé, de l'alliage et du traitement thermique, du rayon de cintrage, des tolérances dimensionnelles, des exigences d'aspect et de la quantité de production.
| Exigence du projet | Méthode recommandée |
|---|---|
| Courbes continues à grand rayon | Cintrage par rouleaux |
| Cercles entiers ou partiels | Cintrage par rouleaux |
| Courbes architecturales fluides | Cintrage par étirage |
| Distorsion de section transversale contrôlée | Cintrage par étirage |
| Courbures localisées serrées | Cintrage par étirage rotatif |
| Plus libres pliages précis dans une seule pièce | Cintrage par étirage rotatif |
| Courbures localisées simples | Cintrage par compression ou par mâchoire |
| Courbes à rayon variable ou 3D | Pliage à forme libre CNC |
Géométrie du profil
Les chambres creuses, les parois minces, les sections ouvertes, les nervures internes et les conceptions asymétriques peuvent affecter l'aplatissement, le plissement et la torsion lors du cintrage.
Alliage et revenu
L'alliage et l'état de traitement thermique influencent la force de conformage requise, le retour élastique et le risque de fissuration. Les profilés totalement durcis T5 et T6 sont généralement plus difficiles à former.
Rayon et sens de cintrage
Les rayons serrés et le cintrage sur chant nécessitent normalement une force plus importante, un outillage plus spécialisé et un meilleur maintien de la section transversale.
Tolérance et apparence
Le rayon requis, l'angle, la rectitude, la distorsion admissible et les surfaces visibles doivent être définis avant l'outillage et la production.
Quantité commandée et outillage
Le cintrage par rouleaux offre une configuration flexible pour les prototypes et les petites séries, tandis que les outillages dédiés au cintrage par étirage ou par galet rotatif peuvent être plus adaptés pour la production répétitive.
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