Pourquoi les problèmes de température sur les machines de cintrage de tubes entraînent-ils des défauts de cintrage ?
La température est une variable facilement négligée dans le cintrage des tubes. Que ce soit la température du tube lui-même ou la température de fonctionnement du système hydraulique et de la matrice, toute déviation par rapport à la plage normale provoquera directement des défauts de cintrage. Les paragraphes suivants décrivent les mécanismes principaux et les problèmes typiques liés à l’impact de la température sur la qualité du cintrage des tubes.
1. Température basse du tube → Fissures externes
Lorsque la température ambiante est basse (en particulier en hiver), la plasticité des matériaux tels que l’acier au carbone et l’acier inoxydable diminue considérablement, et leur allongement se réduit. Si le tube est plié directement sans préchauffage, la zone tendue située à l’extérieur du coude risque de dépasser la limite de déformation, entraînant des microfissures ou même des fissures traversantes. Il s’agit l’un des défauts les plus courants pendant les saisons froides.
Manifestation typique : de petites fissures, densément réparties, apparaissent à l’extérieur du coude ; dans les cas graves, la paroi du tube se sépare.
2. Température anormale de l’huile hydraulique → Angle instable, rides
Le système hydraulique constitue la source d’énergie de la machine à cintrer les tubes, et la température de l’huile influence directement la réactivité du système ainsi que sa force de sortie :
Température basse de l’huile (< 15 ℃La viscosité de l'huile hydraulique est trop élevée, ce qui entraîne une forte résistance à l'écoulement, un mouvement lent et saccadé du bras de pliage, ainsi qu'un phénomène de reptation. La vitesse de pliage varie, provoquant une déformation inégale de la matière et la formation facile de rides ondulées sur la face intérieure.
Température élevée de l'huile (>55 ℃) : L'huile devient plus fluide, augmentant les fuites internes dans le système et réduisant la force réelle de pliage. Parallèlement, les joints d'étanchéité vieillissent plus rapidement et les fluctuations de pression s'amplifient. Il en résulte une mauvaise reproductibilité des angles de pliage et une difficulté accrue à maîtriser le retour élastique.
Manifestations typiques : écarts importants d'angles au sein d'une même série de tubes, et formation de rides irrégulières sur la face intérieure de la courbure.
3. Surchauffe due aux frottements entre la matrice et le tube → Rayures superficielles et adhérence de la matière
Lors du cintrage continu de tubes à grande vitesse, le frottement de glissement entre le tube et la matrice génère une importante quantité de chaleur. Si la lubrification est insuffisante ou le refroidissement inadéquat, la température de la surface de contact peut dépasser 100 ℃, conduisant à :
Rupture du film d’huile dans la zone cintrée, contact métal-sur-métal direct et rayures sur la surface du tube.
Ramollissement local de la surface de la matrice, entraînant un « collage » du matériau du tube dans la cavité de la matrice et la formation d’un bourrelet, ce qui raye davantage les tubes suivants.
Manifestations typiques : des rayures axiales larges apparaissent sur la face extérieure ou intérieure de la courbure, ainsi qu’une accumulation de métal sur la surface de travail de la matrice.
4. Surchauffe localisée du tube (par exemple, cintrage par induction) → Amincissement de la paroi et formation de plis
Certains procédés utilisent un chauffage localisé pour faciliter le pliage. Si la température de chauffage est trop élevée (dépassant la température de recristallisation du matériau) ou si la zone chauffée est trop large, la face sous pression du tube se ramollira excessivement, entraînant une instabilité et des plis même sous une contrainte compressive relativement faible. Parallèlement, la réduction de l’épaisseur de paroi sur la face tendue s’intensifiera.
Manifestations typiques : des plis denses et importants apparaissent sur la face intérieure de la courbure, tandis que l’épaisseur de la paroi extérieure devient nettement plus faible, voire se fissure.
Recommandations relatives au contrôle de la température
Préchauffage des tubes : avant toute transformation en hiver, stocker les tubes dans l’atelier pendant 24 heures afin qu’ils se réchauffent, ou les préchauffer à une température supérieure à 15 ℃ à l’aide d’un dispositif de chauffage (notamment pour les aciers à haute résistance et les aciers inoxydables).
Gestion de la température de l'huile : Après avoir démarré la machine, faites-la fonctionner à vide pendant 5 à 10 minutes afin de préchauffer l'huile hydraulique ; pendant un usinage continu en charge élevée, activez le refroidisseur d'huile pour maintenir la température de l'huile entre 35 et 50 °C. ℃.
Lubrification et refroidissement : Utilisez une huile spéciale de cintrage de tubes résistant à hautes températures afin d’assurer un film d’huile continu sur la surface de la matrice ; pour le cintrage continu de tubes à grande vitesse, un dispositif de micro-refroidissement (refroidissement par air ou par brouillard d’huile) peut être installé.
Outils de surveillance : Installez un thermomètre infrarouge ou un thermocouple afin de surveiller en temps réel la température de surface de la matrice et des tubes. Si la température dépasse le seuil prédéfini (par exemple, matrice > 80 °C), ℃réduisez la vitesse ou arrêtez la machine afin de dissiper la chaleur.
La température n’est pas un facteur secondaire dans le processus de cintrage de tubes, mais un facteur déterminant pour le succès ou l’échec de l’opération. Un contrôle adéquat de la température permet de réduire considérablement les défauts tels que les fissures, les plis et les rayures.
