Machines de formage de rouleaux à deux étages sont un type d'équipement important utilisé pour laminer et plier des bobines de métal en profils et sections transversales personnalisés. Ce guide complet fournit un aperçu détaillé de la technologie du formage par rouleaux à deux étages, y compris les principes de fonctionnement, les principaux composants, les types de machines, les principales spécifications, les paramètres, les applications, le fonctionnement et l'entretien, la manière de sélectionner les fournisseurs, et les avantages et inconvénients des formateurs de rouleaux à deux étages.
Aperçu des profileuses à double étage
Le profilage est un processus de pliage continu utilisé pour former des bobines de métal en profils ouverts personnalisés à l'aide d'un ensemble de rouleaux. Il est idéal pour produire de grands volumes de profilés de manière efficace et à faible coût par rapport à l'extrusion ou à la fabrication.
Les profileuses à deux étages utilisent deux ensembles de stations de profilage disposées verticalement pour former des bobines de métal dans deux directions au fur et à mesure du passage du matériau. Cela permet de former des géométries plus complexes qu'avec les machines à un seul étage.
Principaux avantages des laminoirs à double étage
- Capacité de formage accrue pour les formes complexes et les grandes sections
- Taux de production plus élevés grâce à deux lignes de formage
- Le formage bidirectionnel améliore la précision des profils
- Les sections peuvent être réduites en ajustant les rouleaux supérieurs et inférieurs.
- Le cadre plus rigide réduit la déflexion pour plus de précision
- Le système d'entraînement commun nécessite moins d'entretien
Applications typiques des profileuses à double étage
Le profilage à double étage est couramment utilisé pour produire :
- Toiture et panneaux muraux en métal
- Portes et fenêtres en acier
- Poteaux d'étagères et de rayonnages
- Conduits automobiles et de chauffage, de ventilation et de climatisation
- Silos agricoles et réservoirs de stockage
- Bâtiments en acier préfabriqués
- Cadres structurels et éléments de soutien
- Tubes pour meubles
Fonctionnement des profileuses à double étage
Le profilage à double étage utilise un processus continu pour façonner des bobines de tôle en profilés ouverts. Voici les principales étapes :
- Les feuilles de bobines sont introduites dans l'unité de déroulage pour être redressées.
- La feuille entre dans les rouleaux de crantage pour égaliser l'épaisseur.
- Les rouleaux de formage plient progressivement la bande à travers une série de stations.
- Les stations de rouleaux supérieurs et inférieurs forment la bande dans deux plans simultanément.
- Les dispositifs de coupe coupent la bande à la longueur voulue lorsqu'elle arrive à l'extrémité.
- Les sections formées sont collectées sur le convoyeur de sortie.
Principaux composants des laminoirs à double étage
Les profileuses à double étage se composent des principaux éléments suivants :
Dérouleur
- Introduit les bobines de métal dans la profileuse
- Contient des bras de déverrouillage pour stabiliser la bobine
- Peut être équipé d'un mandrin à expansion hydraulique
- Souvent équipé d'un niveleur/redresseur
Unité de sériation
- Utilise de petits rouleaux dentelés
- Egalisation des variations d'épaisseur de la bande
Stations de formation
- Contient des jeux de rouleaux supérieurs et inférieurs
- Courber progressivement la feuille à travers chaque support
- Les rouleaux sont usinés aux formes requises
- Le nombre de stands détermine la complexité du profil
Dispositif de coupe
- Cisailles, scies, laser ou jet d'eau
- Couper les sections formées à la longueur voulue
- Peut avoir une coupe volante pour les longueurs continues
Contrôleur
- Contrôle de l'ensemble de la ligne à partir du panneau IHM
- Règle la position des rouleaux, les longueurs de coupe, la vitesse, etc.
- Interface avec les capteurs et les servomoteurs
Convoyeurs
- Transporte les sections d'un bout à l'autre
- Des convoyeurs d'entrée et de sortie peuvent être utilisés
- Transfère les pièces à l'opération suivante
Types de profileuses à double étage
Les laminoirs à deux étages sont disponibles dans plusieurs configurations :
Formateurs de rouleaux fixes ou réglables
- Les stations de laminage fixes ne forment que des formes prédéfinies
- Réglable permet de varier les profils dans la plage
- Réglable utilise des actionneurs automatisés sur des rouleaux
Machines standard ou personnalisées
- Modèles standard pour les profils courants
- Personnalisé selon les spécifications de forme et de taille requises
- La personnalisation augmente le coût initial
Manutention manuelle ou automatisée
- Chargement/déchargement manuel par l'opérateur
- Transferts automatisés de feuilles à l'entrée et à la sortie
Formes de rouleaux mobiles ou stationnaires
- Les unités mobiles sont montées sur des roues ou des patins
- Machines stationnaires fixées de façon permanente sur des fondations
Principales spécifications des profileuses à double étage
Les profileuses à double étage sont définies par ces spécifications clés :
| spécification | Gamme typique |
|---|---|
| Vitesse de formage | 10 - 100 m/min |
| Largeur maximale de la bande | Jusqu'à 2500 mm |
| Épaisseur minimale du métal | 0,3 - 2,5 mm |
| Diamètre du rouleau | 100 à 400 mm |
| Nombre de stands | 10 à 50 |
| Puissance d'entraînement principale | 5 à 100 kW |
| Précision de la ligne | +/- 1 mm |
| Réglage du rouleau | Moteur manuel ou servo |
| Contrôleur | PLC avec écran tactile HMI |
| Structure | Cadre en acier soudé |
Ces paramètres déterminent la taille et les profils qui peuvent être produits. Le nombre de bancs de formage nécessaires dépend de la complexité de la forme. Un plus grand nombre de bancs permet de réaliser plus de courbes, mais réduit la vitesse maximale.
Choisir la bonne formeuse à rouleaux à deux étages
Le choix de la profileuse à deux étages optimale dépend de ces facteurs clés :
- Type et épaisseur du métal - affecte le choix des matériaux des cylindres, la puissance d'entraînement et la capacité de la presse
- Dimensions des pièces et profils - détermine le nombre de supports, le diamètre et la largeur des rouleaux
- Volume de production - les volumes plus importants nécessitent des modèles plus robustes et automatisés
- Précision dimensionnelle requise - des tolérances plus strictes nécessitent des cadres rigides et des composants de précision
- Budget - le coût initial est plus élevé pour les machines plus grandes, personnalisables ou automatisées
- Plans d'expansion futurs - envisager la possibilité d'ajouter ultérieurement des supports supplémentaires ou de modifier l'outillage
- Espace disponible - vérifier la surface nécessaire à la longueur de la machine et à la manutention du matériel
Travailler en étroite collaboration avec les fournisseurs pour adapter les capacités de la profileuse à vos exigences de production.
Conception du processus de formage de rouleaux à deux étages
Pour obtenir des pièces formées par laminage de qualité, le processus doit être conçu correctement. Voici quelques bonnes pratiques :
- Modéliser la géométrie des pièces à l'aide de la CAO pour visualiser les formes formées
- L'analyse FEA détermine les points de contrainte et guide la conception de l'outil.
- Concevoir le profil de l'outil de roulage à l'aide d'un logiciel spécialisé
- Ajustement itératif de la position des rouleaux pour optimiser le formage
- Simuler le flux de matériaux à travers toutes les stations
- Construire des piles de tolérance depuis les pièces jusqu'aux rouleaux
- Rédiger des instructions détaillées sur la séquence de formage
- Inspecter les échantillons initiaux et valider le processus
- Affiner les outils sur la base des contrôles de qualité et du retour d'information
- Documenter le processus de formage validé pour la répétabilité
La conception, la simulation, le prototypage et l'affinage minutieux des cylindres garantissent une qualité optimale des pièces formées par laminage et le contrôle du processus.
Applications et utilisations des laminoirs à double étage
Le profilage à double étage est utilisé pour produire un large éventail de profils de pièces dans de nombreuses industries :
Bâtiment et construction
- Toiture, bardage, panneaux muraux
- Cadres et supports structurels
- Sections de portes et de fenêtres
- Cadres de panneaux solaires
- Profilés pour sols et terrasses
- Systèmes de drainage
- Echafaudages, barrières de sécurité
Transport
- Châssis, cadres et panneaux de carrosserie
- Parois latérales de la remorque du camion
- Sections de wagons de chemin de fer
- Cadres de conteneurs d'expédition
- Conduits et panneaux pour l'aérospatiale
Stockage, manutention
- Crémaillères, montants de rayonnages
- Panneaux muraux pour silos
- Boîtiers de convoyeurs
- Protections des équipements, barrières de sécurité
- Conduits, trémies, goulottes
Meubles et appareils électroménagers
- Bureaux, armoires, rayonnages
- Cellules de bureau, cloisons
- Revêtements pour réfrigérateurs
- Cavités du four et du lave-vaisselle
- Pieds et bras de meubles tubulaires
La flexibilité de former pratiquement n'importe quelle section ouverte rend le profilage à double étage adapté à la production d'une vaste gamme de composants dans diverses industries.
Profilés laminés à deux étages typiques
Voici quelques exemples de profils courants produits à l'aide de profileuses à double étage :
Canaux C
Utilisé pour les cadres, les supports, les rails, les guides. La forme symétrique assure la solidité.
Profilés tubulaires structuraux
Pour les systèmes de support structurel. Tube creux à faces planes
Sections Sigma
Les sections Sigma sont utilisées pour les poutres et les colonnes. Second moment élevé de la surface.
Zeds / Zee Sections
Profilés Zed pour toiture, bardage, structure. Forme d'emboîtement.
Angles / sections en L
Profilés d'angle utilisés pour les cadres, les supports, les contreventements. Assure la rigidité.
Choix d'un fournisseur de profileuses à double étage
Il est essentiel de choisir le bon fournisseur pour obtenir une profileuse à deux étages de haute qualité. Voici les facteurs importants à prendre en compte :
- Expertise technique - Expérience de la conception d'outils de laminage et de l'ingénierie des procédés
- Focus sur le formage par laminage - Spécialistes des équipements de profilage
- Capacités de personnalisation - Possibilité d'adaptation à vos besoins
- Qualité et précision - Normes et tolérances de haute précision
- Des composants fiables - Utilise des moteurs, des systèmes hydrauliques, etc. de marques réputées.
- Un service réactif - Assistance rapide en cas de panne ou de problème
- Transfert de connaissances - Assurer la formation et la documentation des opérateurs
- Capacités de mise à niveau - Possibilité d'ajouter ultérieurement des fonctionnalités, des automatismes ou des stands
- Fiabilité des livraisons - Respect des délais de livraison et des délais d'exécution
- Longévité et réputation - Fournisseurs établis ayant fait leurs preuves
- Rapport qualité-prix - Des prix compétitifs pour des équipements de qualité
- Présence locale - Assistance après-vente disponible dans votre région
Le choix d'un spécialiste du profilage expérimenté, doté d'une expertise en matière de conception, d'une qualité de construction élevée, d'un service réactif et d'une réputation éprouvée, vous permet de disposer d'un équipement performant et fiable.
Installation et mise en service de lignes de laminage à double étage
L'installation et la mise en service correctes des lignes de rouleaux à double étage sont essentielles pour un fonctionnement sans heurts. Voici quelques conseils :
- Décharger les composants avec précaution à l'aide de chariots élévateurs à fourche, de grues et de crics.
- Assembler des sections de machines selon des plans marqués
- Vérifier les alignements, les dégagements et les tolérances
- Effectuer l'équilibrage statique des rouleaux de formage
- Vérifier le sens de rotation des moteurs
- Installer les groupes hydrauliques et la tuyauterie
- Câbler les armoires de commande et les modules d'E/S
- Interface entre les retours d'information des codeurs et les contrôleurs
- Charger les profils d'outils et tester le positionnement des rouleaux
- Enfiler lentement la feuille pilote sur l'ensemble de la ligne
- Contrôler le flux de feuilles, les capteurs et les espaces libres
- Ajuster les guides, les supports et les stations
- Augmenter progressivement la vitesse jusqu'à la production nominale
- Confirmer que toutes les stations forment une partie correcte
- Valider la précision dimensionnelle des pièces finales
- Effectuer les derniers ajustements pour l'optimisation du processus
- Documenter les réglages de la machine et les données du processus
L'installation, le débogage, les essais et la documentation du processus garantissent que la ligne de laminage à double étage démarre en douceur et produit de la qualité dès le début.
Fonctionnement et entretien des lignes de laminage à double étage
Pour obtenir une production et un rendement constants des laminoirs à double étage, il est essentiel de les faire fonctionner correctement et d'en assurer la maintenance préventive :
Fonctionnement :
- Contrôle de la vitesse de la ligne, de la sortie de la bobine et du débit de la bande
- Surveillez le flottement, le blocage ou les erreurs de suivi de la bande.
- Vérifier les longueurs de coupe, la perforation des trous, les caractéristiques des pièces
- Effectuer des contrôles de qualité réguliers sur les pièces formées
- Mesurer les dimensions clés à intervalles définis
- Vérifier l'usure des rouleaux, des roulements et des guides
- Lubrifier la machine selon le programme d'entretien
- Inspecter les circuits hydrauliques, électriques et les dispositifs de sécurité
Entretien :
- Établir un calendrier d'entretien de routine et des listes de contrôle
- Former les techniciens aux procédures de sécurité
- Inspecter régulièrement l'outil de roulage pour vérifier qu'il n'est pas usé ou endommagé
- Réaligner/remplacer les rouleaux et les guides usés
- Lubrifier les roulements et les éléments coulissants
- Vérifier le fonctionnement du groupe hydraulique
- Vérifier les moteurs, les réducteurs et les accouplements d'entraînement
- Surveillance des automates, des IHM et des armoires électriques
- Effectuer l'étalonnage de la machine selon les spécifications d'origine
- Documenter toutes les activités de maintenance
- Planifier les grandes révisions pendant les arrêts
Le respect de protocoles d'exploitation structurés et d'activités de maintenance préventive garantit un fonctionnement continu et sûr de la ligne de profilage tout au long de sa durée de vie.
Comment choisir la bonne forme de rouleau à deux étages ?
Le choix de la profileuse à deux étages optimale dépend d'une évaluation minutieuse de vos exigences de production, des paramètres de la pièce, des objectifs de l'entreprise et des capacités du fournisseur. Voici les principales étapes :
Définir les exigences de production
- Formes de profil à produire
- Matériau métallique (acier, aluminium, etc.)
- Epaisseur du matériau et largeur des bandes
- Volume annuel par profil
- Étanchéité des tolérances
- Niveau d'automatisation nécessaire
Déterminer les principales spécifications de la machine
- Nombre de stations de formation
- Taille du rouleau et type de réglage
- Vitesse et précision de la ligne
- Méthode de coupe (cisaille, scie, etc.)
- Méthode de manipulation des bobines
- Entraînements, commandes et capteurs
Évaluer les capacités des fournisseurs
- Expérience avec des applications similaires
- Expertise en matière de conception
- Qualité et précision des équipements
- Flexibilité de la personnalisation
- Réactivité aux problèmes
- Formation des opérateurs
- Capacités de mise à niveau futures
Évaluer la proposition de valeur
- Comparer les propositions des fournisseurs présélectionnés
- Évaluer la qualité, le débit et la fiabilité
- Tenir compte du coût total de possession
- Peser les coûts d'investissement par rapport aux coûts d'exploitation
- Examiner les coûts de maintenance et de service
- Discuter d'éventuelles expansions futures
L'adoption d'une approche structurée pour recueillir les besoins, définir les spécifications, évaluer les fournisseurs et la valeur totale vous permet de sélectionner la profileuse à deux étages la mieux adaptée à vos besoins.
Avantages et inconvénients des profileuses à double étage
| Pour | Cons |
|---|---|
| Taux de production plus élevés qu'avec un seul plateau | Coût initial plus élevé |
| Augmentation de la capacité et de la complexité du formage | Besoin d'espace plus important |
| Le formage bidirectionnel améliore la précision | La conception et l'outillage sont plus complexes |
| Capacité d'effiler et de courber les profils | Nécessite un entretien préventif pour être opérationnel |
| L'entraînement commun réduit la maintenance | Plage de réglage limitée dans les modèles fixes |
| Cadre rigide pour une meilleure précision | Des compétences plus élevées sont nécessaires pour le fonctionnement |
| Une large gamme de profils peut être produite | Temps de préparation important pour les changements de profilés |
| Coût moins élevé que les autres procédés pour les gros volumes | Limité pour les petites séries |
Coûts de la formeuse à rouleaux à deux étages
| Type de machine | Fourchette de prix typique |
|---|---|
| Formeuse manuelle à rouleaux fixes | $40,000 à $60,000 |
| Formeuse automatique à rouleaux fixes | $60,000 à $150,000 |
| Formeuse manuelle réglable | $60,000 à $100,000 |
| Formeuse de rouleaux réglable automatique | $100 000 à $250 000 |
| Formeuse de rouleaux sur mesure | $150 000 à $500 000 |
Les prix varient considérablement en fonction de :
- Nombre de stations de formation
- Niveau d'automatisation
- Exigences en matière de personnalisation
- Caractéristiques supplémentaires
- Volumes de production
- Réputation et qualité des fournisseurs
Grâce à des capacités de traitement et à des taux de production plus élevés, les profileuses à deux étages sont bien adaptées aux grands volumes de production, même si le coût initial de la machine est plus élevé que celui des machines à un seul étage.
FAQ
Quels matériaux peuvent être formés sur des profileuses à double étage ?
- Les bobines d'acier à faible teneur en carbone et d'acier inoxydable sont les plus courantes.
- Également capable de former des alliages d'aluminium, de cuivre et de laiton jusqu'à une certaine dureté.
Quelle épaisseur de bande métallique peut être formée par laminage ?
- L'épaisseur typique est comprise entre 0,3 et 2,5 mm.
- Des matériaux plus épais, jusqu'à 7 mm, peuvent être formés avec une puissance suffisante.
- Le rayon de courbure minimal limite l'épaisseur du matériau
Quels sont les profils qui conviennent le mieux au profilage à double étage ?
- Profilés ouverts avec plusieurs courbes sur deux plans
- Sections jusqu'à 8 pouces de haut et 3 pouces d'épaisseur
- Profilés avec brides de retour pour plus de solidité et de rigidité
Combien de supports de rouleaux sont nécessaires pour des profils typiques ?
- 8 à 15 supports pour les canaux C et U simples
- 15 à 25 stands pour les formes structurelles complexes
- Un plus grand nombre de supports permet une plus grande capacité de formage
Comment calculer si un profilé peut être formé par roulage ?
- Modéliser le profil et simuler la flexion du matériau
- Utiliser un logiciel de conception de rouleaux pour développer des profils d'outillage
- Ajuster les positions des rouleaux de manière itérative pour former la forme.
- Construire l'outillage et tester le processus de formage sur la machine
Quels sont les problèmes les plus courants dans le formage par laminage ?
- Erreurs de suivi de la bande, flottement, blocage
- Usure des rouleaux, déflexion entraînant des déviations de forme
- Rayures, déformations des pièces formées
- Vibrations et bruits indiquant des problèmes d'alignement
- Fuites hydrauliques ou défauts électriques
Quelle est la durée de vie des machines-outils de profilage ?
- Avec une utilisation correcte et un entretien préventif, les outils peuvent durer de 12 à 18 mois.
- Rouleaux en carbure pour une plus longue durée de vie
- La durée de vie de l'outil dépend de la dureté et de l'épaisseur du métal
Comment améliorer la qualité des pièces formées par laminage ?
- Assurer un profil d'outil rectifié avec précision
- Maintenir des tolérances serrées dans les supports de rouleaux
- Étalonnage fréquent de la machine
- Contrôle du débit de bande et du taux d'alimentation
Quelles sont les précautions à prendre pour le formage par laminage ?
- Enfermer les pièces mobiles dangereuses dans des carénages
- Verrouiller les portes d'accès pour éteindre la machine
- Utiliser des tapis de sécurité et des barrières immatérielles autour de la machine.
- Fournir des mécanismes de protection adéquats pour les machines
- Exiger des équipements de protection individuelle pour les opérateurs
Quels sont les facteurs qui influencent la vitesse de la ligne d'une profileuse ?
- Épaisseur du métal - un métal plus fin peut fonctionner plus rapidement
- Nombre de stations de formage - plus de stations réduisent la vitesse maximale
- Complexité de la mise en forme - des profils plus simples peuvent être exécutés plus rapidement
- Puissance motrice disponible - une puissance plus élevée permet une vitesse plus élevée
Comment calculer la rectitude de la machine pour le profilage ?
- Établir une ligne de base de rectitude en faisant passer un fil tendu
- Mesurer les écarts entre le fil et les éléments de la machine
- Le faux-rond total de l'indicateur doit être inférieur à 0,002 in/ft.
- Caler et aligner les éléments de la machine selon les besoins
Quels sont les dysfonctionnements les plus courants des laminoirs ?
- Problèmes d'alimentation comme le saut, le blocage, le flottement
- Mauvais alignement des rouleaux entraînant des erreurs de profil
- Rouleaux et matrices de formage usés ou endommagés
- Défaillances de l'entraînement et de la boîte de vitesses
- Fuites du système hydraulique ou défauts électriques
Comment l'outillage à rouleaux est-il modifié pour permettre des changements d'outils rapides ?
- Les changements manuels se font à l'aide d'outils manuels pour échanger les rouleaux.
- Les systèmes à changement rapide utilisent des cartouches ou des cassettes
- Les chariots à rouleaux motorisés changent automatiquement de station
- Minimise les temps d'arrêt de la production pour les changements d'outils
Quel est l'entretien régulier nécessaire ?
- Quotidiennement : inspection visuelle, lubrification, nettoyage
- Chaque semaine : vérification des alignements, de l'hydraulique, de l'électricité
- Mensuel : inspection des rouleaux, des roulements, des engrenages
- Chaque année : étalonnage, révision majeure, remplacement de pièces