Cintrage et calandrage de tubes, sections tubulaires et profilés comme alternative au soudage
Dans cet article, nous comparerons les techniques de cintrage et de soudage du tube. Généralement utilisé en métallerie, le soudage est souvent indispensable dans l’usinage des tubes. C’est une technique malheureusement très onéreuse. Et si elle est si chère, c’est que de nombreux contrôles sont nécessaires pour s’assurer que les soudures ont été effectuées correctement. Par chance, le cintrage du tube peut remplacer (ou tout au moins limiter) le recours au soudage, et par conséquent permettre de gagner un temps précieux ainsi que d’économiser sur les coûts de production.
Vers la fin des années 1950, les premières usines de production de cintreuses sont créées en Italie. Toutefois, quoique des ateliers spécialisés usinent le tube en métal depuis plus de soixante ans, la demande de tubes en acier cintrés ne prendra son essor qu’au cours de ces vingt dernières années.
Le facteur principal qui a permis cette croissance est sans nul doute l’augmentation de la capacité de production d’entreprises spécialisées dans le cintrage du tube, comme Tecnocurve. Au moins quatre aspects ont contribué à cette augmentation de capacité de production :
- une meilleure qualité du cintrage, grâce à l’introduction de machines CNC ENTIÈREMENT ÉLECTRIQUES
- une amélioration de l’aspect esthétique du tube grâce à ces machines
- l’élargissement de la connaissance de cet usinage, en partie grâce aux canaux numériques
- la possibilité de réduire les coûts de production
Soudage du tube en acier
Le soudage des tubes et des profilés en acier est une technique d’assemblage connue depuis le Moyen-âge, qui établit une continuité entre les parties métalliques du tube en acier. Ce terme désigne l’alliage reliant les parties à assembler, avec ou sans adjonction d’un matériau d’apport, formé par la fusion permanente de leurs bords.
Le soudage peut être utilisé dans tous les secteurs exigeant l’assemblage de tubes en métal. Dans la plupart des cas, il est impensable de renoncer au soudage. Pourtant, c’est un procédé qui n’a pas que des avantages. En effet, certains facteurs peuvent en influencer négativement la perfection et la durée. Pour n’en citer que quelques-uns :
- le procédé de soudage
- le dessin de l’assemblage
- la netteté de l’assemblage
- la présence de fissures
- le choix du matériau d’apport
- la défectuosité du cordon de soudure
- la protection de phénomènes d’oxydation
Quand le cintrage du tube remplace le soudage
Pour conjurer les risques liés au soudage que nous venons de citer, il a été nécessaire de trouver une solution permettant d’en réduire les facteurs, d’accélérer le procédé de production et de réduire les coûts de production.
La solution consiste à renoncer au soudage du tube en acier au profit de son cintrage et de son calandrage. Cette substitution est également possible pour le tube en aluminium, alliage dans lequel Tecnocurve s’est spécialisée au fil des ans, en particulier dans les secteurs de l’automobile, de l’ameublement nautique, des véhicules urbains et des machines dotées de cabine.
Le cintrage et le calandrage sont des procédés de courbage au cours desquels, grâce à des machines de mise en forme CNC, dans le premier cas, de calandres dans le second, les tubes en métal sont courbés autour d’une matrice ou passent par une rouleuse à trois galets.
Ces procédés déterminent la forme du tube.
En plus d’une analyse initiale sur la qualité du matériau et sur le rayon de cintrage réalisable, les seuls autres contrôles à effectuer sur un tube sont la qualité du courbage et l’aspect dimensionnel (ce dernier étant à effectuer aussi dans les opérations de soudage). Les contrôles servent à évaluer si le courbage satisfait aux exigences du client.
Une autre particularité pousse à préférer le cintrage au soudage du tube. Il s’agit de la modification des propriétés mécaniques du métal que détermine le soudage. Alors qu’au cours du cintrage elles ne changent pas, car le procédé de mise en forme du tube se déroule « à froid », lors du soudage, la hausse de la température, nécessaire à la fusion, altère les propriétés mécaniques du tube. C’est pourquoi, un tube soudé est plus susceptible de se briser qu’un tube cintré. Une constatation valable surtout quand le soudage n’a pas été effectué dans les règles de l’art.
Un cas concret (et client satisfait)
Ci-après figure un cas concret où le cintrage a permis à l’un de nos clients, spécialisé dans la construction d’installations industrielles du secteur alimentaire, de réduire le nombre d’usinages, les coûts de production et les contrôles de production.
Avant, le client découpait tout d’abord les sections tubulaires au laser, puis les soudait pour former une pièce unique (première photo). Grâce à notre travail, la même section tubulaire n’est désormais plus découpée avant d’être soudée, mais simplement cintrée (deuxième photo).
La réduction des coupes au laser a permis aussi de gagner du temps sur la production et par conséquent de faire des économies sur les coûts de production. Souder à deux endroits dans les règles de l’art (obtenant une soudure sans fissures, étanche et nette) revient beaucoup plus cher que d’équiper une cintreuse CNC.
Des constatations valables surtout quand la quantité de pièces à usiner est très élevée. Un autre aspect à prendre en considération est l’esthétique qui, en ce qui concerne le tube cintré, est vraiment meilleure. En remplaçant le soudage par le cintrage, il a été possible d’intégrer des solutions innovantes dans tous les usinages sur des sections tubulaires cintrées destinées à des endroits visibles. Dans ces cas, le tube devient un véritable élément de design, comme il en est généralement pour les tubes en aluminium, dans le secteur du décor urbain.
Pourtant, il n’est pas possible de renoncer tout à fait au soudage. Après le cintrage, il faudra de toute façon assembler la section tubulaire à tous les éléments (douilles, plaques ou autres tubes) qui composent le produit fini.
Conclusions
Comme nous l’avons vu, le cintrage peut, dans certains cas, remplacer le soudage. Il faut toutefois préciser qu’il est nécessaire d’évaluer au cas par cas, tous les aspects concernant l’usinage du tube en métal. Parmi ces aspects, on compte :
- la quantité de tubes à cintrer/souder
- l’importance de l’aspect esthétique
- l’importance de l’étanchéité du tube (un tube soudé présente toujours le risque de se fissurer ; un tube cintré résoudrait le problème)
- les différentes évaluations conceptuelles de la part du client
Pour favoriser le processus de production du client, Tecnocurve fait appel à un atelier de soudage équipé à la pointe de la technologie, afin d’effectuer cet usinage exactement sur les matériaux qui sont cintrés, c’est-à-dire l’acier, l’acier inoxydable et l’aluminium.
Les modalités principales de soudage que nous effectuons, spécifiquement certifiées sont :
- le soudage avec fil
- le soudage à l’arc de tungstène sous gaz inerte.
