Machines de profilage de tubes sont un moyen efficace et rentable de fabriquer des tuyaux et des tubes à partir de feuilles ou de bobines de métal. Ce guide complet couvre tout ce que vous devez savoir sur les types de machines de formage de tubes, les composants, les spécifications, les applications, le fonctionnement, la maintenance et bien plus encore.
Vue d'ensemble des profileuses de tubes
Le profilage est un processus de pliage continu qui permet de former des tôles en sections cylindriques ou tubulaires en pliant progressivement la pièce à travers une série de stations de laminage. Les profileuses pour tubes se composent d'un dérouleur, d'un redresseur de rouleaux, de matrices à rouleaux, de stations de postformage et d'une presse à découper, le tout assemblé dans une ligne de production continue.
La feuille ou la bobine est introduite dans les matrices de laminage à chaque station pour plier progressivement le matériau dans la forme tubulaire souhaitée. Chaque matrice de laminage effectue une petite courbure jusqu'à ce que le profil complet soit formé. Les rouleaux peuvent former une variété de tubes métalliques ronds, rectangulaires ou façonnés.
Les principaux avantages du profilage de tubes sont les suivants
- Vitesses de production élevées jusqu'à 100 pieds/min
- Qualité et précision constantes grâce au formage à l'emporte-pièce
- Flexibilité pour former différentes tailles et épaisseurs de matériaux
- Rentabilité pour les longs cycles de production
Le profilage de tubes est idéal pour produire des tubes cylindriques, des tuyaux, des sections creuses, des panneaux et des boîtiers en volumes moyens à élevés à partir de métaux tels que l'acier, l'aluminium et le cuivre.
Tableau 1. Vue d'ensemble des profileuses de tubes
| Paramètres | Détails |
|---|---|
| Principe | Pliage incrémental de feuilles/bobines à travers des matrices à rouleaux |
| Matériaux | Acier, acier inoxydable, aluminium, cuivre, alliages |
| Stock | Tôle, bobine |
| Capacité | Jusqu'à 3 mm d'épaisseur, 1000 mm de largeur |
| Taux de production | Jusqu'à 100 pieds/min |
| Coupes transversales | Ronde, rectangulaire, en forme |
| Principaux avantages | Vitesse élevée, flexibilité, précision, efficacité |
| Applications | Tuyaux, tubes, panneaux, boîtiers |
Types de profileuses pour tubes
Il existe deux catégories principales d'équipements de formage de tubes par laminage :
Machines standard à taille fixe
- Produire des tubes et tuyaux d'un seul diamètre
- Flexibilité limitée mais conception plus simple
- Coût réduit pour les gros volumes
Machines réglables ou universelles
- Possibilité de produire des tuyaux de plusieurs diamètres
- Rouleaux et guides réglables pour changer de taille
- Contrôles informatisés pour des changements de diamètre rapides
- Un coût initial plus élevé mais une plus grande flexibilité
Tableau 2. Types de profileuses pour tubes
| Type de machine | Détails |
|---|---|
| Taille fixe | Pour les tuyaux d'un seul diamètre <br> Coût inférieur, conception plus simple |
| Réglable Universel | Plusieurs diamètres possibles <br> Rouleaux et guides réglables <br> Changement de taille informatisé |
Composants des lignes de laminage de tubes
Un système typique de profilage de tubes comprend les éléments suivants :
- Dérouleur pour maintenir et alimenter le stock de feuilles ou de bobines
- Lisseur pré-rouleau pour aplanir et niveler la bande
- Accumulateur pour une tension tampon constante
- Stations à rouleaux avec des matrices de laminage mâle et femelle
- Guides de formage pour soutenir la forme pendant la flexion
- Section post-formation pour l'étalonnage et le dimensionnement
- Presse à découper couper des tuyaux à la longueur voulue
- Convoyeur de sortie pour les produits finis
Les lignes modernes de profilage de tubes réglables sont servomoteurs, Contrôles PLC et Écrans tactiles HMI pour contrôler le processus et permettre un changement rapide de diamètre.
Tableau 3. Principaux composants d'une ligne de laminage de tubes
| Composante | Objectif |
|---|---|
| Dérouleur | Maintient et alimente le stock de bobines/de feuilles |
| Lisseur pré-rouleau | Supprime la courbure de la bobine |
| Accumulateur | Maintien d'une tension constante du matériau |
| Stations de roulement | Matrices de cintrage pour former progressivement le profil |
| Guides de formage | Soutenir la forme pendant le pliage |
| Section post-formation | Calibrage et dimensionnement |
| Presse à découper | Coupe les tuyaux à la longueur voulue |
| Convoyeur de sortie | Transport des tubes finis |
Spécifications de la profileuse pour tubes
Les principales spécifications à prendre en compte pour les équipements de profilage de tubes sont les suivantes :
Capacité de roulement
- Largeur maximale de la bande - Jusqu'à 1000 mm
- Épaisseur du matériau - Jusqu'à 3 mm
- Diamètres minimum/maximum - 50 mm à 300 mm typiques
Vitesse de production
- Plage de vitesse - 10 à 100 pieds/min
- Dépend du type et de l'épaisseur du matériau
Entraînements et contrôles
- Servomoteurs ou motoréducteurs sur chaque station
- Contrôles logiques PLC avec interface opérateur HMI
- Permet de programmer différentes recettes de formage
Conception des rouleaux
- Typiquement 2-3 rouleaux supérieurs, 2-3 rouleaux inférieurs par station
- Acier à outils trempé ou bronze d'aluminium
- Cassettes à rouleaux à changement rapide pour plus de flexibilité
Espace au sol
- Longueur - 15 à 30 pieds en général
- Largeur - 6 à 8 pieds pour la section principale de profilage
Les spécifications techniques détaillées de la machine doivent être obtenues auprès du fabricant de l'équipement. Une ingénierie sur mesure est disponible pour les tailles de tubes spéciales.
Tableau 4. Spécifications typiques des profileuses de tubes
| Paramètre | Gamme typique |
|---|---|
| Largeur maximale de la bande | Jusqu'à 1000 mm |
| Épaisseur de matériau | Jusqu'à 3 mm |
| Gamme de diamètres | 50 à 300 mm |
| Vitesse de production | 10 - 100 pieds/min |
| Entraînements | Servomoteurs ou motoréducteurs |
| Contrôles | PLC avec HMI |
| Stations à rouleaux | 2-3 rouleaux supérieurs, 2-3 rouleaux inférieurs |
| Matériaux des rouleaux | Acier à outils ou bronze d'aluminium |
| Espace au sol | 15 - 30 pieds (L) x 6-8 pieds (L) |
Applications et cas d'utilisation
Le profilage de tubes permet une production efficace de tubes cylindriques dans de nombreuses industries et applications :
Production et fabrication
- Tubes de structure pour la construction, l'ameublement, le transport
- Vérins hydrauliques et pneumatiques, essieux
- Tubes et tuyaux d'échappement
- Pièces d'équipement médical telles que les bouteilles d'oxygène
CVC et plomberie
- Conduites d'eau chaude et froide
- Tuyaux de drainage, d'évacuation et de ventilation
- Jeux de lignes pour le conditionnement d'air
- Tuyauterie de réfrigération
Équipement industriel
- Systèmes de tuyauterie de process
- Systèmes de manutention tels que les convoyeurs
- Tours, réservoirs, chaudières, échangeurs de chaleur
- Tuyauterie pour l'industrie minière et pétrolière/gazière
Automobile et transports
- Cadres, arcs de toit, pare-chocs
- Conduites de carburant, de frein et hydrauliques
- Roues, essieux, jambes de force, silencieux
Le profilage des tubes permet de personnaliser rapidement les géométries des tubes pour les prototypes ou la production en petite quantité.
Tableau 5. Applications et cas d'utilisation du laminage de tubes
| L'industrie | Applications typiques |
|---|---|
| Fabrication | Tubes structurels, cylindres, échappements |
| CVC et plomberie | Conduites d'eau, drains, conduites d'air conditionné |
| Équipement industriel | Conduites de process, manutention, tours |
| Automobile | Cadres, conduites de carburant, essieux, roues |
Choix d'un fournisseur de profileuses pour tubes
Les facteurs clés à prendre en compte lors de la sélection d'un fournisseur de profileuses pour tubes sont les suivants :
- Vivre - Recherchez une entreprise bien établie qui a fait la preuve de son savoir-faire en matière de formage par roulage.
- Personnalisation - Le fournisseur doit proposer une ingénierie personnalisée des jeux de rouleaux pour les dimensions des tubes de votre produit.
- Qualité - Le fabricant doit utiliser un usinage de précision et des matériaux de qualité pour la fabrication des rouleaux.
- Contrôles - Les commandes PLC modernes et les servomoteurs assurent la précision et la flexibilité des recettes.
- Formation - Le fournisseur doit proposer une formation à l'intention des opérateurs pour une installation et un entretien corrects de la machine.
- Service - Recherchez un service d'assistance complet comprenant des contrats d'entretien et la fourniture de pièces détachées.
- Coût - Comparez les prix des différents fournisseurs, mais tenez également compte de l'expérience, de la qualité et des services.
- Livraison - Le fabricant doit fournir des délais fiables pour la conception/construction de l'outillage de roulage et l'installation de la machine.
Il est recommandé de demander des références à d'anciens clients et de visiter les installations de production du fabricant lors de la sélection du fournisseur.
Tableau 6. Lignes directrices pour le choix d'un fournisseur de profileuses
| Paramètre | Recommandations |
|---|---|
| Vivre | Choisir un spécialiste expérimenté du profilage |
| Personnalisation | Offrir une ingénierie personnalisée pour les outils de roulage |
| Qualité | Utiliser des composants de qualité usinés avec précision |
| Contrôles | Dernières commandes PLC et servocommandes |
| Formation | Assurer la formation des opérateurs |
| Service | Offrir une assistance à la maintenance et des pièces de rechange |
| Coût | Comparez les prix, mais tenez également compte de la valeur |
| Livraison | Délais fiables pour la conception, la construction et la livraison |
Installation et utilisation de profileuses pour tuyaux
Une installation et un fonctionnement corrects sont essentiels pour maximiser la production et la qualité d'un système de profilage de tubes. Voici quelques bonnes pratiques :
- Effectuer des tests d'acceptation et des inspections sur les livraisons avant d'en prendre possession
- Permettre aux techniciens du fabricant de s'occuper de l'installation et de la mise en service de la machine
- Assurer un espace suffisant autour de l'équipement pour le chargement des bobines et le déchargement des tuyaux.
- Mettez la machine à niveau et boulonnez-la pour éviter les problèmes de vibration.
- Raccorder l'alimentation électrique, les systèmes pneumatiques et les commandes de la machine conformément aux spécifications.
- Charger l'outillage, les guides et les rouleaux selon les recettes de formage
- Exécuter des tests et des lots de production d'essai pour confirmer les performances.
- Seul le personnel dûment formé doit utiliser la ligne de profilage.
- Respecter toutes les procédures de sécurité et porter un équipement de protection pendant l'opération.
- Effectuer la maintenance préventive et les contrôles conformément au manuel afin de maximiser le temps de fonctionnement.
- Programmer l'entretien et le remplacement des rouleaux en fonction du nombre d'heures de fonctionnement.
- Maintenir la zone propre et exempte de déversements d'huile afin d'éviter les risques de glissade.
Il est essentiel de respecter le manuel d'utilisation du fabricant pour obtenir des résultats sûrs et optimaux en matière de formage de tubes par laminage.
Tableau 7. Directives d'installation et d'utilisation de la profileuse pour tuyaux
| Tâche | Procédure |
|---|---|
| Tests d'acceptation | Inspecter minutieusement la machine à la livraison |
| Installation | Permettre aux techniciens du fabricant de procéder à l'installation |
| L'espace | Veiller à ce qu'il y ait suffisamment d'espace autour de la machine |
| Mise à niveau | Niveler et boulonner correctement la machine |
| Connexions | Connecter les commandes électriques, pneumatiques, etc. |
| Outillage | Charger l'outillage correct selon les fiches de configuration |
| Essais | Test de fonctionnement de la machine et validation des performances |
| Fonctionnement | N'autoriser que le personnel formé à opérer |
| Sécurité | Respecter toutes les procédures de sécurité |
| Maintenance | Effectuer la maintenance préventive selon le calendrier prévu |
| Rouleaux | Programmer le remplacement des rouleaux en fonction des heures de fonctionnement |
| Entretien ménager | Maintenir la zone propre et exempte de risques de glissade |
Entretien de l'équipement de formage de tubes par laminage
Une maintenance préventive régulière est nécessaire pour que la machine de profilage de tubes fonctionne de manière optimale. Les principales activités de maintenance sont les suivantes
Contrôles quotidiens
- Nettoyer la conduite et vérifier qu'il n'y a pas de fuite d'huile
- Vérifier les niveaux de liquide hydraulique
- Contrôler les opérations d'enlèvement de la bobine et de coupure du tuyau
- Vérifier que les armoires électriques sont propres et que les ventilateurs fonctionnent
Inspection des rouleaux
- Contrôler l'usure des rouleaux à l'aide de cales ou de bandes de jauge.
- Remplacer les rouleaux usés pour éviter les rayures ou les marques.
- Lubrifier les roulements et vérifier qu'ils ne sont pas bruyants ou lâches.
Entretien de l'entraînement
- Graisser les roulements du moteur et inspecter les accouplements
- Vérifier la tension de la courroie et l'alignement des poulies
- Vérifier les niveaux de lubrifiant de la boîte de vitesses
Panneau de contrôle
- Nettoyer l'armoire et inspecter les connexions des fils
- Vérifier l'état de la batterie de l'automate et du module d'E/S
- Vérifier l'écran et les fonctions tactiles de l'IHM
Systèmes de sécurité
- Tester les boutons d'arrêt d'urgence et les dispositifs de verrouillage des portes
- Inspecter les protections et les dispositifs de sécurité
- Confirmer que les rideaux d'éclairage et les cordons de tirage sont fonctionnels
Il est recommandé de documenter tous les travaux d'entretien. Les révisions majeures doivent être programmées chaque année.
Tableau 8. Tâches d'entretien recommandées pour les profileuses de tubes
| Fréquence | Tâches de maintenance |
|---|---|
| Quotidiennement | Nettoyer la conduite, inspecter les fuites, vérifier les fluides |
| Hebdomadaire | Inspection et lubrification des rouleaux |
| Mensuel | Entretien du moteur/de l'entraînement |
| Trimestrielle | Panneau de contrôle et contrôles de sécurité |
| Annuel | Révision majeure et entretien |
Dépannage du laminage de tubes
Les problèmes les plus courants qui peuvent se poser avec les machines de formage de tubes sont les suivants :
Défauts de forme des tuyaux
- Régler les rouleaux pour obtenir un angle et une distance de pliage corrects
- Vérifier l'alignement et la position des guides de formage
- Augmenter le calibrage post-formage si les murs sont ondulés
Surface rayée/marquée
- Remplacer les rouleaux usés
- Assurer une bonne lubrification des rouleaux
- Ajuster les rouleaux en les serrant trop fort
Usure ou détérioration du rouleau
- Remplacer immédiatement les rouleaux endommagés
- Éviter la surchauffe due au frottement - utiliser un lubrifiant
- Assurer une dureté et une finition de surface adéquates
Problèmes de tension de la bande
- Vérifier que le frein du dérouleur exerce une tension correcte
- Confirmer le bon fonctionnement de l'accumulateur
- Augmenter/diminuer la pression sur les rouleaux de retenue
Problèmes liés à la perforation ou à la découpe
- Ajuster la course de la profondeur du poinçon et redresser la matrice
- Remplacer les poinçons et matrices usés/éclatés
- Vérifier le jeu et l'affûtage de la lame de cisaillement
Consulter le manuel de l'équipement et le fabricant si les erreurs persistent. Un dépannage rapide permet de maximiser le temps de fonctionnement.
Tableau 9. Lignes directrices pour le dépannage des laminoirs à tubes
| Enjeu | Causes potentielles |
|---|---|
| Défauts de forme | Angles de rouleau, guides, étalonnage incorrects |
| Surface rayée | Rouleaux usés ou mal réglés |
| Dommages aux rouleaux | Surchauffe, dureté incorrecte |
| Problèmes de tension | Frein de déshuileur, accumulateur, dispositifs de retenue |
| Problèmes liés à la perforation et à la découpe | Outillage usé ou mal aligné |
Avantages et limites du laminage de tubes
Quelques avantages clés des machines de formage de tubes par roulage :
- Productivité élevée - Taux de production jusqu'à 100 pieds/min
- Flexibilité - Passage rapide d'un diamètre à l'autre
- Cohérence - Qualité de formage précise et reproductible
- Efficacité - Rentabilité pour les volumes moyens à élevés
- Simplicité - Un équipement compact avec des commandes conviviales
- Économies de matériaux - Faible taux de rebut par rapport au soudage
Limites à prendre en compte :
- Coût initial élevé - Investissement important dans l'équipement
- Diamètres fixes - Les changements de taille fréquents ne sont pas optimaux
- Matériaux plus épais - Limité à une épaisseur d'environ 3 mm
- Courtes longueurs de tuyaux - Longueur maximale de 20 à 25 pieds en général
Pour les petites et moyennes séries, d'autres méthodes, comme les cintreuses de tubes, peuvent être plus appropriées. Les formes de la section transversale sont également limitées à des profils ronds ou simples.
Tableau 10. Comparaison des avantages et des limites du laminage de tuyaux
| Avantages | Limites |
|---|---|
| Taux de production élevés | Coût initial important |
| Flexibilité des diamètres | Les changements de taille fréquents ne sont pas idéaux |
| Qualité constante | Épaisseur maximale du matériau : 3 mm |
| Rentabilité pour les volumes moyens et supérieurs | Limité à des longueurs de tuyaux plus courtes |
Coûts de la machine de formage de tubes
L'équipement de formage de tubes par laminage représente un investissement important. Voici quelques facteurs de coût typiques :
- Fixe ou ajustable - Les machines de taille fixe commencent à environ $75 000. Les machines universelles réglables commencent à environ $150 000.
- Taux de production - La vitesse de production maximale a un impact sur le coût. Les systèmes de 100 pieds/minute coûtent deux fois plus cher que les systèmes de 50 pieds/minute.
- Longueur de la ligne - La multiplication des stations de rouleaux et des fonctions augmente la longueur et le coût.
- Personnalisation - Les dimensions spéciales des tuyaux ou l'automatisation accrue augmentent le coût.
- Réputation de la marque - Les principaux fabricants tels que Formtek, Samco, Meteor pratiquent des prix plus élevés.
- Localisation - Les prix varient d'une région à l'autre en raison des frais d'expédition, des droits d'importation, etc.
De nombreux fournisseurs proposent également des équipements de formage de tubes remis à neuf ou d'occasion à des prix inférieurs pour les acheteurs à petit budget. Des options de crédit-bail sont également disponibles pour étaler les paiements dans le temps.
Tableau 11. Considérations sur les coûts de l'équipement de formage de tubes par laminage
| Facteur | Impact typique sur les prix |
|---|---|
| Fixe ou ajustable | Fixe : $75k+. Réglable : $150k+. |
| Vitesse de production | 2X le coût pour 2X la vitesse maximale |
| Longueur de la ligne | La multiplication des stations et des fonctions augmente les coûts |
| Personnalisation | Les dimensions spéciales ou l'automatisation sont payantes. |
| Réputation de la marque | Les grandes marques pratiquent des prix plus élevés |
| Localisation | Les frais d'expédition, les droits de douane, etc. varient d'une région à l'autre. |
Fabricants de machines de formage de rouleaux de tubes
Parmi les principaux fabricants mondiaux d'équipements de formage de tubes par laminage, on peut citer
- Formtek - ÉTATS-UNIS. Propose des lignes de profilage réglables Maxibend.
- Machines Samco - Canada. Fournit des profileuses réglables et sur mesure.
- Meteor Roll Forming - Italie. Spécialisée dans le profilage à grande vitesse.
- Shanghai Rollforming - Chine. Budget lignes de profilage et composants.
- Jupiter Rollforming - Inde. Machines de profilage pour une gamme de sections.
- Rouleau de Curto - Espagne. Normes européennes d'ingénierie et de qualité.
Les utilisateurs finaux doivent évaluer les fournisseurs en fonction de leur expérience, de leurs capacités de personnalisation, des coûts et des délais de livraison.
Tableau 12. Principaux fabricants d'équipements de formage de rouleaux de tubes
| Entreprise | Description |
|---|---|
| Formtek | USA - Lignes de profilage réglables Maxibend |
| Machines Samco | Canada - Formage de rouleaux ajustables et sur mesure |
| Meteor Roll Forming | Italy - Équipement de profilage à grande vitesse |
| Shanghai Rollforming | Chine - Lignes de profilage et composants pour le budget |
| Jupiter Rollforming | Inde - Machines pour diverses sections structurelles |
| Rouleau de Curto | Espagne - Normes européennes d'ingénierie |
FAQ sur les profileuses de tubes
Q : Quelles sont les dimensions des tuyaux qui peuvent être formés sur les profileuses ?
R : Les dimensions typiques vont de 50 mm à 300 mm de diamètre et jusqu'à 3 mm d'épaisseur. Des jeux de rouleaux sur mesure permettent de produire des dimensions spéciales plus grandes ou plus petites.
Q : Combien de temps faut-il pour passer à un autre diamètre de tuyau ?
R : Sur les machines universelles réglables équipées de cassettes de rouleaux à changement rapide, le changement de format prend généralement 15 à 30 minutes.
Q : Quels sont les matériaux qui peuvent être transformés en tubes par roulage ?
R : Les matériaux les plus courants sont l'acier, l'acier inoxydable, l'aluminium, le cuivre et leurs alliages. Les métaux plus tendres et les plastiques peuvent parfois être formés par laminage à l'aide d'un outillage spécialisé.
Q : Comment les tuyaux formés sont-ils coupés à la longueur voulue ?
R : Une presse à tronçonner ou une cisaille volante est généralement intégrée à l'extrémité de sortie pour couper les tubes formés en continu en longueurs spécifiées.
Q : Le profilage des tubes implique-t-il des opérations de soudage ?
R : Le soudage n'est pas nécessaire dans le processus de formage lui-même. Mais le soudage des joints peut être ajouté en ligne pour produire des tubes continus soudés en spirale.
Q : Comment la qualité des tubes formés par laminage se compare-t-elle à celle des tubes soudés par soudure ?
R : Le laminage permet d'obtenir une épaisseur de paroi et des propriétés mécaniques très uniformes sur toute la longueur, avec des surfaces intérieures et extérieures lisses. La qualité des tuyaux soudés dépend du procédé de soudage utilisé.
Q : Quels sont les facteurs qui influencent la vitesse de production d'une profileuse ?
R : La vitesse maximale dépend de l'épaisseur du matériau, de la limite d'élasticité, du diamètre, du nombre de stations de laminage et de la puissance du moteur. Les diamètres plus minces et plus petits peuvent être formés plus rapidement.
Q : Quel est le niveau sonore des profileuses pour tubes ?
R : Les niveaux de bruit se situent généralement autour de 80-85 décibels à proximité de l'équipement. Pour la sécurité et le confort des opérateurs, il est recommandé d'installer des enceintes acoustiques ou des barrières anti-bruit.
Q : Le profilage des tubes nécessite-t-il des opérations de finition secondaires ?
R : Une finition minimale est nécessaire car le procédé produit des surfaces lisses. L'ébavurage, l'ébarbage des bords ou l'évasement des extrémités peuvent être nécessaires en fonction de l'application.