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Chaque tuyau flexible d'une voiture, d'une unité CVC ou d'un système hydraulique doit rester exactement là où il est placé. S'il glisse, le liquide de refroidissement fuit, la pression chute et l'équipement s'arrête. La partie qui rend cela possible est souvent un petit anneau surélevé près de l’extrémité du tube – une perle. Le perlage de tubes est l'une des opérations les plus courantes effectuées par une machine de formage d'extrémités de tubes , et c'est la raison pour laquelle les tuyaux restent verrouillés en place sous l'effet des vibrations, de la chaleur et de la pression.
Une machine de formage d'extrémité de tube remodèle l'extrémité d'un tube métallique en un seul passage ou un cycle de formage court. En fonction de l'outillage, la même machine peut dilater, réduire, évaser, perler, reborder, chanfreiner ou fermer l'extrémité du tube. Cette flexibilité en fait un équipement essentiel pour les lignes de traitement de tubes métalliques dans la fabrication automobile, CVC, réfrigération, hydraulique, médicale et de meubles.
Dans ce guide, nous expliquons ce qu'est le perlage de tubes , comment fonctionnent les principaux processus de formage d'extrémités, quels matériaux et profils de cordons choisir et comment sélectionner la machine de formage d'extrémités de tubes adaptée à votre production. SLS Machinery fournit une gamme complète de machines de formage d'extrémités de tubes — depuis les unités monopostes jusqu'aux lignes CNC multipostes — conçues pour fournir des formes d'extrémité cohérentes et reproductibles avec un temps de configuration minimal.
Le perlage du tube forme un anneau circonférentiel surélevé, ou perle, à l'extérieur du tube, généralement à quelques millimètres de l'extrémité. Le cordon fonctionne comme un ardillon anti-délogement : lorsqu'un tuyau glisse sur l'extrémité du tube, il s'arrête contre le cordon et une pince placée derrière le cordon bloque le tuyau en place. Cette butée mécanique empêche le tuyau de glisser sous l'effet des pics de pression, des vibrations ou des cycles thermiques.
Les perles se présentent sous deux profils courants :
• Les perles rondes ont une section courbe. Ils concentrent la force de serrage dans une zone plus petite et sont idéaux pour basse à moyenne pression la rétention des tuyaux dans les conduites de refroidissement, de vide et de carburant automobiles.
• Les perles plates répartissent la pression de serrage sur une surface plus large. Ils réduisent le risque d'endommagement des tuyaux et améliorent l'intégrité de l'étanchéité sous une pression plus élevée, c'est pourquoi ils sont courants dans les systèmes hydrauliques et pneumatiques.
Un double cordon (deux anneaux surélevés à la même extrémité) est utilisé lorsqu'une rétention supplémentaire est nécessaire ou lorsque le tuyau est long et lourd. La taille, la hauteur et la position du cordon doivent correspondre au diamètre intérieur du tuyau et à l'emplacement du collier ; sinon, le joint peut fuir ou le tuyau peut se desserrer avec le temps.
Une machine de formage d'extrémités de tubes peut créer presque toutes les formes d'extrémité nécessaires à l'assemblage. Les quatre processus principaux sont l'expansion, la réduction (emboutissage), l'évasement et le perlage.
L'expansion du tube augmente le diamètre extérieur de l'extrémité du tube. Un mandrin ou un poinçon est enfoncé dans le tube, poussant les parois vers l'extérieur afin que le tube puisse glisser sur un autre composant ou s'insérer dans une feuille. L'expansion amincit légèrement le mur à mesure que le métal s'étire, le degré d'expansion doit donc être contrôlé. Il est largement utilisé dans les échangeurs de chaleur, les lignes de réfrigération et les pièces de meubles télescopiques.
La réduction du tube , également appelée rétreint du tube , diminue le diamètre extérieur de l'extrémité du tube afin qu'elle puisse s'emboîter à l'intérieur d'un tube ou d'un composant plus petit. Le matériau est comprimé vers l’intérieur, ce qui épaissit le mur au niveau de la section réduite et renforce le joint. Le formage par sertissage est courant dans les conduites de carburant, les tubes hydrauliques, les systèmes d'échappement et toute connexion imbriquée qui ne doit pas reposer sur des raccords supplémentaires.
L'évasement du tube remodèle l'extrémité vers l'extérieur selon un angle précis : généralement 37 degrés (JIC/DIN), 45 degrés (SAE) ou 60 degrés (métrique). Le cône évasé s'accouple à un raccord à compression pour créer un joint métal sur métal sans joints ni joints toriques. L'évasement est la norme dans les conduites de frein automobiles, les systèmes de CVC et de réfrigération, car il produit un joint fiable et réutilisable. L'angle d'évasement doit correspondre exactement au raccord ; trop raide ou trop peu profond et le joint fuira.
Le cordon de tube , comme décrit ci-dessus, crée l'anneau surélevé qui retient les tuyaux. Il s’agit de la forme d’extrémité la plus rapide et la plus courante pour les assemblages de tuyaux flexibles.
Le tableau ci-dessous compare les quatre processus :
Processus | But | Épaisseur de paroi | Utilisation typique | Connexion |
Expansion des tubes | Augmenter le diamètre extérieur pour un ajustement glissant | Diminutions | Échangeurs de chaleur, réfrigération | Ajustement tube/feuille extérieur |
Réduction du tube (emboutissage) | Diminuer la DO pour la nidification | Augmentations | Conduites de carburant, hydrauliques, d"échappement | Chambre à air / ajustement imbriqué |
Torchage de tubes | Créer un cône d"étanchéité | Changement minime | Conduites de frein, CVC | Raccords à compression |
Perles tubulaires | Former un anneau de rétention de tuyau | Changement minime | Tuyaux de refroidissement, conduites de vide | Tuyau + collier de serrage |
Au-delà des quatre processus principaux, les machines de formage d'extrémités de tubes produisent plusieurs autres formes importantes pour l'assemblage :
• Le bridage du tube plie l'extrémité vers l'extérieur pour former une bride, créant ainsi une surface plane pour les connexions boulonnées ou soudées. Le bridage est courant dans les pipelines, les conduits CVC et les assemblages structurels.
• Le chanfreinage élimine le bord tranchant à l'extrémité du tube et usine une face propre. Une extrémité chanfreinée est plus facile à insérer dans les raccords, protège les joints lors de l'assemblage et améliore la préparation des soudures.
• La fermeture d'extrémité scelle complètement l'extrémité du tube. Il est utilisé pour les pieds de meubles, les housses de protection et les produits pour lesquels une extrémité ouverte n'est pas acceptable.
• Le refoulement épaissit localement la paroi du tube à l'extrémité, ce qui crée une section plus solide pour le filetage ou les raccords haute pression.
• Le moletage et la formation de profils ajoutent des motifs de préhension ou des sections transversales spéciales à l"extrémité du tube pour des applications spécifiques.
De nombreuses machines modernes sont des unités multipostes : elles effectuent deux ou plusieurs opérations en séquence, par exemple réduire, évaser et perler un joint d'échappement en un seul cycle. L'outillage multistation est la raison pour laquelle une machine de formage d'extrémités de tubes peut remplacer plusieurs presses dédiées dans l'atelier.
Il existe deux méthodes principales pour former des perles :
Le formage par bélier est la méthode rapide et à volume élevé. Le tube est serré en position tandis qu'un poinçon d'expansion pousse la paroi vers l'extérieur, puis un deuxième poinçon réduit l'extrémité au diamètre pilote, laissant une ou plusieurs billes. Le formage par bélier peut créer un double cordon en un seul cycle et constitue le choix standard pour les lignes de production automobile et CVC, où le temps de cycle augmente les coûts.
Le profilage interne façonne le cordon en appliquant une pression axiale à travers des mâchoires de serrage dentelées qui font rouler le matériau du tube vers l'intérieur. Le processus est plus lent que le formage par vérin, mais il produit des tolérances très serrées et un profil de cordon lisse et uniforme. Le profilage interne est préféré pour les applications médicales, aérospatiales et autres où les dimensions exactes et la qualité de la surface sont essentielles.
D'autres techniques incluent le formage rotatif et le dimensionnement d'outils segmentés. Le formage rotatif utilise des matrices ou des rouleaux rotatifs pour façonner l'extrémité autour de la circonférence ; Le dimensionnement segmenté des outils utilise un ensemble de matrices divisées qui se ferment autour du tube pour l'agrandir ou le réduire. Les deux sont utiles pour les diamètres plus grands et les formes complexes.
Le choix entre ces méthodes dépend du volume de production, des exigences de précision, des matériaux et du coût de l"outillage. Un volume élevé et de multiples billes favorisent la formation de béliers ; des tolérances serrées et des matériaux délicats favorisent le profilage interne ou le formage rotatif.
Les cordons de tubes et le formage d'extrémités de tuyaux sont utilisés partout où un tuyau, un raccord ou un autre tube doit se connecter de manière fiable :
• Automobile : conduites de refroidissement, de carburant, de vide, de frein et de climatisation. Les extrémités perlées maintiennent les durites de radiateur en place et empêchent les fuites dans les systèmes d'émission et de fluide. Les machines multistations forment des joints d'échappement, des rampes d'alimentation en carburant et des conduites AC.
• CVC et réfrigération : les tubes en cuivre et en aluminium sont évasés et perlés pour les condenseurs, les évaporateurs et les échangeurs de chaleur. Les extrémités évasées créent des connexions réfrigérantes étanches.
• Systèmes hydrauliques : les extrémités perlées et serties empêchent l'arrachement du flexible sous haute pression. Les perles plates répartissent uniformément la force de serrage et réduisent les dommages au tuyau.
• Aérospatiale : les extrémités de tubes à billes sont utilisées sur les conduites de fluide basse pression (inférieures à environ 250 psi) - aération du réservoir de carburant, retours par gravité et conduites de reniflard d'huile - où un tuyau en caoutchouc glisse sur le bourrelet et est serré derrière celui-ci.
• Dispositifs médicaux : le profilage interne produit des billes précises sur de petits tubes de transfert de fluide où la propreté et le contrôle dimensionnel sont essentiels.
• Meubles et équipements de fitness : les extrémités des tubes élargies, réduites et fermées donnent aux pieds de chaise, aux cadres de lit et aux équipements de gym un aspect propre et fini sans capuchons supplémentaires.
• Electroménager : le bourrage renforce les tuyaux d'évacuation des machines à laver et lave-vaisselle et évite les fuites de gaz dans les conduites d'alimentation.
Le matériau et l"épaisseur de paroi du tube déterminent quelles opérations de formage d"extrémité sont sûres et quel outillage est nécessaire.
• Le cuivre et l'aluminium sont ductiles et se forment facilement. Ils sont courants dans les domaines du CVC, de la réfrigération et du refroidissement automobile. Un tube de cuivre à paroi mince peut souvent être élargi de 15 à 20 pour cent en diamètre ; l'aluminium a besoin d'un outillage propre et poli pour éviter les rayures et les marques de serrage.
• L'acier inoxydable offre solidité et résistance à la corrosion, mais durcit rapidement. Il nécessite une force de formage plus élevée, un outillage précis et un contrôle minutieux pour éviter les fissures. L'expansion sûre typique est de 5 à 10 pour cent pour les murs épais.
• Le laiton et le titane sont utilisés dans des produits spécialisés qui nécessitent résistance et résistance à la corrosion. Ils nécessitent un outillage bien adapté et des vitesses de formage plus lentes.
• L'acier au carbone est le cheval de bataille de la construction et de la fabrication. Sa formation est prévisible, mais son comportement exact dépend de l'épaisseur et de la qualité de la paroi.
Les parois minces risquent de se fendre lors de l"expansion ou du perlage, et de se froisser lors de la réduction. Les murs épais nécessitent plus de force mais tolèrent un formage plus profond. En règle générale, les cordons des tubes à paroi mince doivent être peu profonds et l"outillage doit correspondre au diamètre réel du tube et à l"épaisseur de paroi, jamais uniquement à la taille nominale.
La sélection des machines commence par les pièces que vous produisez réellement, et non par le catalogue des machines.
• Des machines dédiées à un seul processus effectuent une seule opération : perlage, évasement ou réduction. Ils sont plus simples, moins chers et plus faciles à entretenir, et conviennent à la production en grand volume d'une forme unique.
• Les machines combinées (multipostes) réalisent plusieurs opérations avec des outils interchangeables. Ils économisent de l'espace au sol, réduisent le temps de changement et conviennent aux ateliers qui traitent de nombreuses pièces différentes en lots plus petits.
Lorsque vous comparez des machines, regardez :
• Capacité maximale de diamètre de tube et d"épaisseur de paroi
• Force de formage (tonnage) et si elle est hydraulique, pneumatique ou servo-électrique
• Nombre de stations et vitesse de changement d"outil
• Temps de cycle et possibilité de relier la machine à un alimentateur automatique
• Système de contrôle : les machines CNC multipostes stockent les programmes pour chaque pièce, ce qui améliore la répétabilité entre les équipes.
• Qualité de l"outillage : les matrices en acier trempé durent plus longtemps et maintiennent mieux les tolérances
Le volume de production compte également. Les lignes à grand volume bénéficient de l"automatisation et de cycles rapides ; Les ateliers bénéficient d"une flexibilité et de changements d"outils rapides. Un fournisseur fiable doit fournir une assistance technique, un service de conception d’outillage et une formation. Demandez des références et des études de cas de votre propre secteur.
L'ajout de cordons de tubes au fonctionnement de votre machine de formage d'extrémités de tubes offre des avantages mesurables :
• Moins de pièces : le cordon est une butée mécanique intégrée, ce qui permet de simplifier ou de supprimer les pinces et les adaptateurs.
• Assemblage plus rapide : les flexibles glissent, heurtent le cordon et sont serrés — l'alignement est automatique.
• Meilleure rétention : le verrouillage mécanique résiste aux pics de pression, aux vibrations et à la dilatation thermique.
• Tolérances plus strictes : un outillage de précision maintient la hauteur et la position du cordon constantes, ce qui est essentiel lorsque le cordon doit correspondre au diamètre intérieur d'un tuyau.
• Coût réduit : une machine multiposte remplace plusieurs presses, réduit la main d'œuvre et réduit les rebuts.
• Fiabilité accrue : moins de points de défaillance signifie moins de fuites, moins de réclamations au titre de la garantie et moins de temps d'arrêt sur le terrain.
R : Le perlage de tube est un processus de formation d'extrémité qui crée un anneau surélevé près de l'extrémité d'un tube métallique. L'anneau agit comme une butée mécanique qui empêche les tuyaux de glisser, et un collier de serrage placé derrière le talon verrouille le tuyau en place.
R : Une machine de formage d'extrémités de tubes peut se dilater, réduire (emboutir), évaser, perler, brider, chanfreiner, fermer, bouleverser et profiler les extrémités de tubes. Les machines multipostes effectuent plusieurs de ces opérations en un seul cycle.
R : L'évasement du tube crée un cône incliné (37°, 45° ou 60°) qui assure l'étanchéité contre un raccord à compression. Les perles de tube créent un anneau surélevé qui retient un tuyau avec un collier. L'évasement est destiné aux joints métal sur métal ; les perles servent à retenir le tuyau.
R : Il s’agit du même processus. Le sertissage du tube est la réduction mécanique du diamètre de l’extrémité du tube afin qu’il s’emboîte dans un composant plus petit. Il épaissit localement le mur et renforce le joint.
R : Utilisez un double cordon lorsqu'un seul cordon n'offre pas une rétention suffisante, par exemple sur des tuyaux longs ou lourds, ou dans des applications avec de fortes vibrations ou des forces d'arrachement élevées.
R : Le cuivre et l’aluminium sont les plus ductiles et se forment facilement. L"acier inoxydable durcit et nécessite plus de force ; L"acier inoxydable à paroi mince doit être formé par des méthodes de profilage interne ou de rotation pour éviter les fissures.
R : Choisissez le formage par vérin pour une production à grand volume, une vitesse et plusieurs billes en un seul cycle. Choisissez le profilage interne lorsque vous avez besoin de tolérances serrées, de profils de cordons lisses et de matériaux délicats ou à parois minces.
R : SLS Machinery propose des machines de formage d"extrémités de tubes à une ou plusieurs stations, une conception d"outillage personnalisée et une assistance technique. Les machines gèrent l"expansion, la réduction, l"évasement, le perlage, le bridage et le chanfreinage des tubes en cuivre, en aluminium, en acier et en acier inoxydable - avec une commande CNC pour des résultats reproductibles et de haute qualité.
Le perlage des tubes ressemble à un petit détail, mais c'est la différence entre une connexion qui dure et une autre qui échoue sur le terrain. Que vous ayez besoin d'une expansion pour des joints coulissants, d'une réduction pour des connexions emboîtées, d'un évasement pour des joints étanches ou d'un bourrage pour la rétention de tuyaux, la machine de formage d'extrémités de tube adaptée transforme une extrémité de tube simple en un joint précis et fiable, en quelques secondes.
Commencez par la pièce : le matériau, l’épaisseur de paroi, le type de joint et le volume de production. Adaptez ensuite la machine, l'outillage et le profil du cordon à ces exigences. Avec l'équipement et le processus appropriés, le formage des extrémités de tuyaux devient l'une des opérations les plus rapides et les plus reproductibles sur votre ligne.
SLS Machinery construit des machines de formage d'extrémités de tubes exactement dans ce but - des formeuses compactes à station unique aux lignes CNC multi-stations avec alimentation automatique. Nos ingénieurs vous aident à sélectionner le processus, à concevoir l'outillage et à configurer la machine en fonction de vos tailles et matériaux de tubes. Contactez SLS Machinery pour discuter de vos exigences en matière de formage d’extrémités de tubes et obtenir une solution adaptée à votre production.
URL de la chaîne de vidéos sur les machines SLS : https://www.youtube.com/channel/UCBz_laOhfRZ_e00NxcyMwhQ
