Cintrage des tubes en acier inoxydable : Guide du débutant

I. Principes fondamentaux du cintrage des tubes en acier inoxydable

Propriétés des matériaux

Les tubes en acier inoxydable sont largement utilisés dans diverses applications en raison de leurs caractéristiques suivantes résistance à la corrosion, la forceet l'attrait esthétique. Les propriétés matérielles de l'acier inoxydable varient en fonction de facteurs tels que la composition de l'alliage et le traitement thermique. Il est essentiel de comprendre ces propriétés pour garantir la réussite des processus de pliage.

• Notes: Communs nuances d'acier inoxydable utilisées pour les tubes sont les suivantes : 304, 316 et 409. Ces qualités ont des propriétés mécaniques différentes, qui influent sur le processus de cintrage.
• Dureté: Le dureté de l'acier inoxydable influence la force nécessaire au pliage et le risque de fissuration. L'acier inoxydable recuit est plus souple et donc plus facile à plier.
• Ductilité: La ductilité désigne la capacité du matériau à se déformer sans se rompre. Une ductilité élevée se traduit par des processus de pliage plus fluides et moins de défauts.

Techniques de pliage

Différentes techniques de cintrage peuvent être utilisées pour façonner les tubes en acier inoxydable, chacune ayant ses avantages et ses limites. Voici quelques méthodes courantes :

1. Cintrage au mandrin: Cette technique utilise un mandrin (une tige solide) inséré dans le tube pour maintenir sa forme pendant le cintrage. Cela empêche le tube de s'aplatir, de se plisser ou de s'affaisser. Le cintrage par mandrin est idéal pour produire des rayons de courbure serrés et est populaire dans les applications automobiles et industrielles.
2. Cintrage en rouleau: Pliage de rouleauxLe cintrage pyramidal utilise trois rouleaux qui exercent une pression sur le tube, créant ainsi un cintrage en douceur. Cette méthode convient aux courbes à grand rayon et peut s'adapter à différentes formes de tubes, comme les tubes carrés et rectangulaires.
3. Pliage à la presse: En pliage de la presseCette méthode consiste à appliquer une force sur le tube à l'aide d'une matrice et d'un poinçon, ce qui le fait se courber autour d'une matrice à rayon. Bien que cette méthode soit relativement simple et rentable, elle peut ne pas produire des courbes précises par rapport à d'autres techniques.
4. Pliage par induction thermique: Le cintrage par induction thermique consiste à chauffer la zone du tube à cintrer à l'aide d'une bobine d'induction. Une fois la température souhaitée atteinte, le tube est cintré à l'aide d'une matrice de cintrage. L'application contrôlée de la chaleur permet de mieux contrôler le cintrage et de minimiser la distorsion.

Lors du choix d'une technique de cintrage, il faut tenir compte de facteurs tels que le rayon de courbure souhaité, propriétés des matériauxIl convient de prendre en compte les caractéristiques de la méthode et de l'application. Chaque méthode a ses avantages et ses inconvénients, et l'utilisation de la technique la plus appropriée permettra de plier avec succès les tubes en acier inoxydable.

II. Équipement et outils pour le cintrage

Pour cintrer des tubes en acier inoxydable, il est essentiel d'utiliser l'équipement et les outils appropriés. Cette section présentera brièvement deux types de cintreuses de tubes : la cintreuse manuelle et la cintreuse hydraulique, sans conclusion ni résumé.

Cintreuses manuelles de tubes

Les cintreuses de tubes manuelles sont un choix populaire pour ceux qui recherchent la précision et un prix abordable. Ces appareils manuels fonctionnent en exerçant une force sur le tube et en lui donnant la forme souhaitée. Voici quelques-unes des caractéristiques des cintreuses de tubes manuelles :

• Facilité d'utilisation : La plupart des cintreuses de tubes manuelles ne nécessitent pas de formation spécialisée.
• Portabilité : Ils sont légers et peuvent être transportés facilement sur différents chantiers.
• Abordable : Par rapport aux cintreuses de tubes hydrauliques, les options manuelles sont généralement plus économiques.

Toutefois, les cintreuses de tubes manuelles peuvent ne pas convenir pour les tubes de plus grand diamètre ou à parois plus épaisses, car elles nécessitent une force physique considérable pour fonctionner.

Cintreuses hydrauliques de tubes

Les cintreuses de tubes hydrauliques utilisent un fluide hydraulique et une pression pour cintrer les tubes en acier inoxydable, ce qui rend le processus plus efficace et moins exigeant en termes de main-d'œuvre. Voici quelques-uns des avantages des cintreuses de tubes hydrauliques :

• Puissance : Ils peuvent facilement manipuler des tubes de grand diamètre et à parois épaisses.
• Contrôle : De nombreuses cintreuses hydrauliques de tubes offrent un contrôle précis des angles et des rayons de courbure.
• La vitesse : En utilisant la force hydraulique, ces cintreuses peuvent achever le processus de cintrage plus rapidement que les alternatives manuelles.

En revanche, les cintreuses de tubes hydrauliques peuvent être plus coûteuses et nécessiter un entretien régulier pour garantir des niveaux de liquide hydraulique adéquats et un fonctionnement sans heurts.

L'utilisation de l'équipement et des outils appropriés pour cintrer des tubes en acier inoxydable est cruciale pour obtenir des résultats précis et cohérents. Les cintreuses de tubes manuelles et hydrauliques ont chacune leurs avantages et leurs limites, et le choix dépendra en fin de compte de facteurs tels que le budget, le type spécifique de tube et les exigences du projet.

III. À quoi faut-il faire attention lors du cintrage de tubes en acier inoxydable ?

Les tubes industriels en acier inoxydable sont largement utilisés dans divers systèmes de drainage des fluides en raison de leur bonne résistance à la corrosion, ce qui en fait un choix populaire dans les environnements où les niveaux de corrosion sont élevés.

Cependant, lors du cintrage des tubes en acier inoxydable pour l'utilisation de liquides corrosifs, il est important de prendre en compte le rayon de cintrage.

Le cintrage des tubes en acier inoxydable est une forme de traitement courante dans l'industrie, mais il n'est pas aussi simple qu'il n'y paraît. Il nécessite une étude approfondie et de l'expérience, car les différents modèles de tubes en acier inoxydable présentent des niveaux de ductilité et de dureté différents, certains étant plus susceptibles de s'étirer et d'autres de se fissurer.

1. Réduction de la ductilité

Afin d'éviter les fissures lors du pliage, il peut s'avérer nécessaire d'utiliser une plus grande longueur d'onde. rayon de courbure lorsqu'il est plié dans le sens du pli. Lors d'un pliage dans le sens transversal, la ductilité réduite peut permettre un pliage interne plus serré sans endommager la surface extérieure du pli.

2. Matériel de chauffage local

Lors du pliage de matériaux épais, il peut être nécessaire de préchauffer le matériau avant le pliage afin de faciliter le processus et de réduire la force nécessaire.

3. Traitement du rebond

Le tube en acier inoxydable subit un retour élastique lorsqu'il est libéré de la force de flexion. Le retour élastique est le résultat de la libération de la déformation élastique, qui est directement liée à la résistance du matériau. limite d'élasticité. Pour obtenir l'angle de courbure souhaité, un angle plus important peut être nécessaire, en particulier pour les tubes en acier inoxydable à haute limite d'élasticité.

Le jeu angulaire requis augmente avec l'augmentation du rayon, et pour un rayon important, le jeu angulaire requis augmente avec l'augmentation du rayon. dos d'âne peut être important. Si le matériau plié est rigide, il peut nécessiter un traitement thermique.

Toutefois, dans certains cas, la méthode de cintrage à chaud ne permet d'obtenir que temporairement l'angle et le rayon de cintrage souhaités. Une fois le matériau refroidi, il peut présenter un léger retour élastique.

4. Tubes en acier inoxydable thermoformés

Le formage à chaud des tubes en acier inoxydable élimine l'écrouissage, la fissuration et la déformation et modifie leur structure moléculaire à des températures élevées.

Par rapport à formage à froidIl est donc plus facile de manipuler des tubes en acier inoxydable formés à chaud à l'aide d'une cintreuse. Le formage à chaud présente toutefois des limites, car le fait de chauffer le tube en acier inoxydable jusqu'à ce qu'il soit proche de son point de fusion peut entraîner sa rupture.

Les températures élevées peuvent également conduire à une oxydation de la surface et à une augmentation de la température. décarburationCe procédé est généralement utilisé avec prudence pour le cintrage de tubes en acier inoxydable. Cette méthode est généralement utilisée avec prudence lors du cintrage de tubes en acier inoxydable.

5. Rayon de courbure intérieur

Pour les tubes industriels en acier inoxydable, il est nécessaire de déterminer la valeur du rayon de courbure interne. Le rayon de courbure longitudinal doit être plus grand que le rayon de courbure transversal. La dureté et l'épaisseur du tube industriel en acier inoxydable déterminent le rayon de courbure requis.

Pour déterminer le rayon de courbure, il existe une technique qui consiste à soustraire 50% du rapport d'étirement du matériau fourni par le fournisseur.

IV. Processus de cintrage des tubes ronds en acier inoxydable 304

Le tube rond en acier inoxydable 304 est un tube creux et rond en acier inoxydable qui est largement utilisé dans diverses applications de décoration de bâtiments telles que les clôtures, les rampes d'escalier et les portes de cour.

Le processus de pliage doit être régulier, précis en termes d'angle et exempt de fissures.

Ensuite, j'expliquerai la technologie de pliage pour les tubes ronds en acier inoxydable 304.

1. Méthode de cintrage des tubes ronds

1. Méthode de pliage à chaud :

Tout d'abord, pour préparer le cintrage du tuyau rond en acier inoxydable 304, fixez les rouleaux du chariot à arc sur une plaque de fer en fonction du diamètre extérieur du tuyau. Remplissez le tuyau de sable et bouchez ses deux extrémités avec des bouchons en bois. Préchauffez ensuite à la flamme la partie du tuyau qui va être cintrée.

2. Méthode de pliage à froid :

Avant d'utiliser la cintreuse, il est important de la tester soigneusement. Pour éviter les fissures, il convient de laisser un espace égal à l'épaisseur de la plaque à la base et de choisir une encoche de cintrage d'une profondeur égale à 8 fois l'épaisseur de la plaque.

Voir aussi

• Les 16 premiers fabricants de cintreuses pour tubes et tuyaux

2. Difficultés techniques

1. Pendant l'usinage, la friction entre la pièce et l'outil génère une forte chaleur et l'outil s'use facilement.

Par conséquent, les exigences en matière de matériaux d'outillage sont plus strictes, exigeant une résistance à l'usure et à la température élevée.

Et doit répondre aux exigences de arêtes vives.

2. Les processus de pliage est lente et nécessite une force importante, ce qui réduit l'efficacité de la production.

En outre, en raison de la capacité de chauffage élevée, le chlorure de soufre est généralement utilisé comme une bonne huile de refroidissement, et l'effet est meilleur.

Il est donc important que les travailleurs qui transforment les tubes ronds en acier inoxydable 304 aient un bon niveau d'expérience et de compétences techniques.

3. Les précautions à prendre

1. Courbe :

Les exigences générales pour l'acier inoxydable 304 rond cintrage de tuyaux Le rayon (R) doit être au moins 1,5 à 2 fois plus grand que le diamètre.

Si le rayon de courbure (R) est trop petit, la courbure sera plate.

Le rayon de courbure (R) d'un même tuyau en acier inoxydable doit être constant afin de respecter la cohérence de la matrice de la roue.

La longueur du bord droit du coude doit être au moins égale à 2 fois le diamètre, sinon le Filière de pliage ne peut pas être serré en douceur.

2. Trou de traitement :

Les trous d'usinage sont réservés aux soudures de tubes ronds en acier inoxydable 304 afin de mieux évacuer le laitier de soudure généré lors de l'opération de soudage. soudage.

3. Performance de traitement :

Tout d'abord, il faut tenir compte de l'usinabilité des tubes ronds en acier inoxydable 304.

L'acier inoxydable présente une plasticité et une ténacité élevées, une consommation d'énergie de coupe, une température de coupe, une faible conductivité thermique, une mauvaise dissipation de la chaleur et peut facilement provoquer une augmentation de la température de l'outil.

Ces facteurs peuvent affecter la liaison et la soudabilité de l'acier inoxydable et provoquent des blocages pendant le processus de coupe, ce qui entraîne une réduction de la finition de la surface des tuyaux en acier inoxydable.

V. Qualité et inspection des coudes

Rayon de courbure

Le rayon de courbure est un aspect essentiel de la qualité des tubes en acier inoxydable. Il s'agit de la mesure de la courbure du coude du tube. Le rayon de courbure minimum est déterminé par le diamètre du tube, l'épaisseur de la paroi et les propriétés du matériau. Le choix d'un rayon de courbure approprié est crucial pour éviter la déformation, la fissuration et l'affaiblissement du tube au cours du processus de courbure.

• Rapport entre le diamètre et le rayon: Une ligne directrice commune pour le rayon de courbure est de maintenir un rapport diamètre/rayon de 2:1 ou plus. Un rapport inférieur peut augmenter le risque de déformation ou d'endommagement du tube.
• Propriétés des matériaux: Les nuances d'acier inoxydable ont diverses propriétés mécaniques qui influencent leur capacité à être pliées sans déformation. Des facteurs tels que la dureté, la résistance à la traction et l'allongement peuvent influencer le rayon de courbure minimal recommandé.

Dos d'âne

Le retour élastique est le phénomène par lequel un tube cintré tente de reprendre sa forme initiale après avoir été libéré des forces de cintrage. Ce phénomène peut entraîner des modifications indésirables de l'angle et du rayon de courbure finaux, ce qui affecte négativement la qualité globale du cintrage. Une inspection et des mesures appropriées sont nécessaires pour s'assurer que le cintrage répond aux spécifications souhaitées.

• Processus de pliage: Les facteurs qui peuvent avoir une incidence sur le retour élastique sont les suivants type de pliage le procédé utilisé (comme l'étirage rotatif, la compression ou le laminage), la vitesse de cintrage et les propriétés du matériau du tube.
• Mesures correctives: Pour tenir compte du retour élastique, le cintrage excessif du tube à un angle légèrement supérieur peut aider à obtenir l'angle de cintrage final souhaité. Cette méthode nécessite un calcul minutieux et un contrôle précis pendant le processus de cintrage.

Lors de l'inspection de la qualité du cintrage des tubes en acier inoxydable, il est essentiel de s'assurer que le rayon de cintrage et le retour élastique répondent aux normes requises. L'utilisation de techniques de cintrage appropriées et la prise en compte des propriétés des matériaux peuvent aider à réaliser des cintrages précis, cohérents et de haute qualité sur les tubes en acier inoxydable.

VI. Résolution des problèmes et dépannage

Problèmes de pliage courants

Lors du cintrage de tubes en acier inoxydable, il est essentiel d'identifier les problèmes susceptibles d'affecter le produit final. Les problèmes de cintrage les plus courants sont les suivants

• Pincement: Ce phénomène se produit lorsque le tube s'affaisse ou se plie au point de cintrage. Il est généralement causé par une mauvaise configuration de l'outillage et peut entraîner des fuites ou des défaillances dans le produit final.
• Ovalie: Ce phénomène se produit lorsque le tube perd son profil rond et devient ovale pendant le cintrage. Il peut résulter d'un mauvais outillage ou d'une force excessive pendant le processus de cintrage.
• Rides: Ce phénomène se caractérise par de petits plis ou vagues formés le long de la surface intérieure d'un rayon de courbure. Il est généralement causé par une force excessive ou un soutien insuffisant pendant la flexion.
• Dos d'âne: Ce phénomène se produit lorsque le tube cintré reprend sa forme initiale, ce qui fait que l'angle de cintrage est plus petit que prévu. Il s'agit d'une caractéristique naturelle des matériaux, en particulier de ceux qui présentent un niveau élevé d'élasticité comme l'acier inoxydable.

Mesures correctives

Pour garantir la longévité, la fiabilité et le bon fonctionnement des tubes en acier inoxydable cintrés, les mesures correctives suivantes peuvent être mises en œuvre :

• Outillage approprié: Utiliser l'outillage approprié en fonction du matériau, de l'épaisseur et du rayon du tube. Utiliser des matrices et des mandrins appropriés pour éviter les problèmes de déformation.
• Soutien adéquat: Fournir un support suffisant pendant le cintrage afin d'éviter une force excessive sur le matériau de la tubulure. Utiliser des racleurs, des blocs de support et d'autres dispositifs pour éviter l'affaissement ou la déformation du tube.
• Pression constante: Une pression constante et une force contrôlée pendant le processus de pliage aideront à maintenir la forme du tube. Évitez d'appliquer une pression trop forte ou trop faible, car cela pourrait entraîner une déformation ou un plissement.
• Optimiser les paramètres de pliage: Affiner les réglages de la cintreuse. Ajustez la pression, la vitesse et d'autres facteurs pour obtenir le rayon de courbure souhaité sans compromettre l'intégrité du tube.

En mettant en œuvre ces mesures correctives, il est possible d'atténuer les problèmes de cintrage courants et de maintenir la qualité souhaitée pour les produits tubulaires en acier inoxydable.

VII. Normes et lignes directrices en matière de cintrage

Codes de l'industrie

Il existe plusieurs codes et normes industriels qui s'appliquent au cintrage des tubes en acier inoxydable. Ces codes garantissent que les processus de pliage permettent d'obtenir des résultats précis et fiables. Parmi les principaux codes et normes de l'industrie, on peut citer

• ASME B31.1: Cette norme couvre les exigences relatives à la tuyauterie d'alimentation, y compris le cintrage des tubes en acier inoxydable.
• ASME B31.3: Cette norme se concentre sur les tuyauteries de process, ce qui inclut également le cintrage des tubes en acier inoxydable.

Le respect de ces codes et normes industriels garantit que le tube en acier inoxydable plié répondra aux spécifications structurelles et de performance requises.

Spécifications des matériaux

Lors du cintrage de tubes en acier inoxydable, il est essentiel de prendre en compte les spécifications du matériau qui affecteront le produit final. Voici quelques-unes des spécifications essentielles des matériaux :

• Qualité de l'acier inoxydable: La qualité détermine les propriétés du matériau, telles que sa résistance à la corrosion et sa ductilité. Les qualités couramment utilisées pour le cintrage des tubes en acier inoxydable sont 304, 316 et 321.
• Dimensions du tube: Le diamètre extérieur et l'épaisseur de la paroi du tube jouent un rôle essentiel dans la détermination du rayon de courbure requis et dans la réussite globale du processus de cintrage. En règle générale, les épaisseurs de paroi plus élevées nécessitent des rayons de courbure plus importants pour obtenir des résultats optimaux.

La sélection des spécifications appropriées pour les tubes en acier inoxydable est essentielle pour obtenir les performances et les caractéristiques structurelles souhaitées dans le produit cintré final.