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Table des matières
Chaque joint étanche dans un système hydraulique, une conduite de frein ou un échangeur de chaleur commence par l'extrémité droite du tube. Deux processus assurent la majeure partie de ce travail : le torchage et l'expansion des tubes . Les noms se côtoient et remodèlent tous deux les extrémités des tubes métalliques, mais ils résolvent des problèmes différents et nécessitent des machines différentes. Choisissez le mauvais et un joint qui semble parfait sur le banc se met à pleurer dès la première fois qu'il voit une pression.
Ce guide compare l'évasement et l'expansion , explique le fonctionnement des machines d'évasement et d'expansion de tubes et vous aide à choisir la machine de formage d'extrémités de tubes adaptée à vos pièces, matériaux et volume de production. SLS Machinery fournit une gamme complète de machines de formage d'extrémités de tubes — depuis les unités compactes monopostes jusqu'aux lignes CNC multipostes — avec un outillage personnalisé et un support technique pour les fabricants de l'automobile, du CVC, de la réfrigération et de l'hydraulique.
En termes simples, l'évasement du tube ouvre l'extrémité du tube dans une surface d'étanchéité en forme de cône qui s'accouple à un raccord à compression, tandis que l'expansion du tube élargit l'extrémité afin qu'elle s'ajuste étroitement sur un autre composant ou se verrouille dans une plaque tubulaire.
L'évasement du tube crée un joint métal sur métal. L'extrémité évasée est comprimée entre un raccord et un écrou, aucun joint ni joint torique n'est donc nécessaire. L'expansion du tube crée un joint à ajustement glissant ou à ajustement serré : l'extrémité expansée saisit mécaniquement la pièce d'accouplement.
Aspect | Expansion du tube | Torchage de tubes |
But | Agrandir l"extrémité pour les joints à glissement ou à plaque tubulaire | Former un cône pour une étanchéité métal sur métal |
Changement de diamètre | Augmente de 2 à 20 % | L"extrémité s"ouvre à un angle d"évasement défini (37°/45°/60°) |
Épaisseur de paroi | Diminue environ 5 à 10 % | Changement minime |
Type de connexion | Ajustement glissant / ajustement serré | Raccord à compression, sans joint |
Utilisations typiques | Échangeurs de chaleur, chaudières, condenseurs | Conduites de frein, hydraulique, CVC, réfrigération |
L'expansion du tube agrandit le diamètre à l'extrémité d'un tube afin qu'il s'adapte parfaitement à un autre tube ou dans un trou d'une plaque tubulaire. Une machine d'expansion de tube - souvent appelée expanseur de tube - entraîne un mandrin conique, un bouchon d'expansion ou une tête roulante jusqu'à l'extrémité. L'outil force le mur vers l'extérieur ; le métal s'étire et l'extrémité atteint le diamètre cible. Parce que le mur est étiré, il s’amincit d’environ 5 à 10 pour cent, un chiffre que vous devez respecter sur les pièces résistantes à la pression.
Les expanseurs de tubes mécaniques , le type le plus courant, utilisent des rouleaux durcis disposés autour d'un mandrin conique. Lorsque le mandrin tourne, les rouleaux se coincent vers l'extérieur et pressent la paroi contre l'alésage de la plaque tubulaire, laissant une forte adhérence résiduelle. Les extenseurs à rouleaux coniques se nourrissent eux-mêmes : l'angle des rouleaux entraîne l'outil plus profondément lorsqu'il tourne. Il s’agit de l’approche standard pour les chaudières, les condenseurs et les détendeurs de tubes d’échangeurs de chaleur .
Les machines d'expansion de tubes hydrauliques utilisent la pression d'un fluide au lieu de rouleaux mécaniques. Ils fournissent une force constante, maintiennent une tolérance d'environ plus ou moins 1 à 2 %, conviennent aux tubes épais ou durs et peuvent dilater plusieurs tubes à la fois.
Où il est utilisé : plaques tubulaires d"échangeur de chaleur, roulage de tubes de chaudière, réparation de condenseur et collecteurs de réfrigération — partout où un tube doit se verrouiller dans une plaque sans soudure ni raccords supplémentaires.
L'évasement du tube façonne l'extrémité du tube vers l'extérieur selon un angle fixe pour créer un cône. Une machine d'évasement de tubes serre le tube dans une matrice, aligne un cône d'évasement avec l'ouverture et enfonce le cône dans l'extrémité jusqu'à ce que le métal forme l'évasement requis. Le résultat est une extrémité de tube évasée qui assure l'étanchéité métal sur métal contre un raccord et un écrou correspondants – sans joint, sans joint torique, sans soudure.
Les angles d'évasement suivent les normes de l'industrie : 37 degrés (SAE et JIC) pour les raccords hydrauliques et automobiles, 45 degrés (JIS) pour la réfrigération et de nombreux marchés asiatiques, 60 degrés pour les connexions métriques et 90 degrés lorsque l'extrémité est aplatie dans une bride pour les joints boulonnés. L' angle d'évasement doit correspondre exactement au raccord : un évasement à 37 degrés placé dans un raccord à 45 degrés fuira, les deux ne sont donc jamais interchangeables.
Les fusées simples et les fusées doubles sont les deux formes principales. Un double évasement plie d'abord l'extrémité vers l'intérieur, puis l'évase vers l'extérieur, ajoutant du métal là où le cône est le plus fin – un réel avantage sur les tubes en cuivre et en acier à paroi mince. L'évasement des tubes de cuivre est standard dans les domaines de la réfrigération et du CVC ; L'évasement des conduites de frein est l'exemple automobile classique, où un évasement SAE à 37 degrés transporte toute la pression du système de freinage hydraulique.
Au-delà des outils manuels, les ateliers de production utilisent des machines d'évasement de tubes hydrauliques pour des angles reproductibles et des temps de cycle stables, et les machines d'évasement de tubes traitent des diamètres plus grands pour les tuyauteries industrielles.
Deux autres formes finales apparaissent dans presque tous les magasins. Le sertissage du tube – également appelé réduction du tube – réduit le diamètre de l'extrémité de sorte qu'un tube s'emboîte dans un autre ; la paroi s'épaissit au niveau de la section réduite, ce qui renforce réellement le joint. Le tube fait rouler un anneau surélevé près de l'extrémité pour maintenir un tuyau et un collier de serrage ; une machine à perler des tubes fait souvent partie de la même cellule multiposte. Le bridage du tube plie l'extrémité jusqu'à former un bord plat pour les connexions boulonnées ou soudées, et le chanfreinage nettoie le bord coupé pour l'assemblage. Chacun d'eux est un processus de formage d'extrémité de tube , et la plupart des machines modernes basculent entre elles en changeant de matrice.
Une machine de formage d'extrémité de tube remodèle l'extrémité grâce à quatre systèmes coopérants : un cadre rigide, des matrices de formage et des outils, une unité de serrage qui maintient le tube contre le glissement et un entraînement qui fournit la force. Sur les modèles CNC, un système de contrôle définit la course, la position et la vitesse, et répète le cycle sans intervention de l'opérateur.
Les lecteurs sont disponibles en trois saveurs. Les entraînements hydrauliques génèrent la force la plus élevée avec un mouvement fluide – le bon choix pour les tubes à paroi épaisse ou durs. Les entraînements pneumatiques effectuent un cycle rapide mais fournissent moins de force, ce qui convient aux pièces à paroi mince. Les entraînements servoélectriques offrent un contrôle de position précis, une consommation d"énergie réduite et un fonctionnement silencieux, et s"intègrent naturellement dans les lignes automatisées.
Les machines sont également définies par le nombre de stations qu’elles transportent. Les unités à station unique effectuent une opération par cycle et maintiennent les coûts et l'encombrement à un faible niveau. Les machines de formage d'extrémités de tubes multi-stations disposent plusieurs stations en séquence afin qu'une pièce puisse être réduite, évasée et perlée en un seul passage : moins de manipulation, une meilleure cohérence, un rendement plus élevé. Les machines CNC de formage d'extrémités de tubes ajoutent un stockage de programmes et une alimentation automatique pour les travaux à volume élevé.
Les outils interchangeables sont ce qui rend une machine flexible : un jeu de matrices pour l"expansion, un autre pour l"évasement, un autre pour le perlage - changés en quelques minutes.
Commencez par la pièce, pas par le catalogue. Le matériau compte avant tout : le cuivre et l’aluminium se forment facilement et tolèrent des changements de diamètre plus importants ; L"acier inoxydable durcit et nécessite un tonnage plus élevé et un outillage plus soigné. La taille du tube vient ensuite : le diamètre extérieur et l’épaisseur de la paroi déterminent la capacité de formage dont vous avez besoin. Décidez ensuite de la combinaison de processus : une machine dédiée est moins chère si vous exécutez une opération à volume élevé ; une machine combinée gagne son prix lorsque vous basculez entre l"expansion, l"évasement et le perlage au cours de la semaine.
Le volume de production décide du niveau d’automatisation. Prototypage et faible volume : manuel ou monoposte. Moyens tirages : semi-automatique. Grand volume : entièrement automatique avec alimentation et changement de matrice. Enfin, vérifiez le support d"outillage du fournisseur : les matrices personnalisées pour les tailles et les matériaux impairs sont normales, et la formation et les pièces de rechange comptent plus que le prix de l"étiquette.
Les usines automobiles utilisent ces machines pour les joints d'échappement, les rampes d'alimentation en carburant et les conduites de frein, où un évasement SAE à 37 degrés doit maintenir la pression hydraulique pendant toute la durée de vie du véhicule. Les fabricants de systèmes de CVC et de réfrigération évasent et dilatent les tubes en cuivre et en aluminium pour les condenseurs, les évaporateurs et les refroidisseurs. Les constructeurs d'échangeurs de chaleur transforment des milliers de tubes en plaques tubulaires, en s'appuyant sur des machines d'expansion de tubes pour une adhérence constante sur le faisceau. Les ateliers de systèmes hydrauliques et pneumatiques évasent et lignes de perles pour les raccords et la rétention des tuyaux. Les fabricants de meubles et de tubes structurels utilisent des réductions et des brides pour des joints propres et finis. Dans tous les cas, la même logique s'applique : choisissez la forme d'extrémité qui correspond au joint, puis laissez la machine la répéter.
La fissuration provient généralement de l’étirement du métal au-delà de sa limite de ductilité – l’échec classique de l’évasement et de l’expansion. Restez à l"intérieur du changement de diamètre en toute sécurité, utilisez un mandrin interne pour soutenir le mur et recuit les matériaux fragiles avant le formage. Le froissement apparaît lorsque la compression dépasse la capacité du matériau, principalement lors du sertissage et du perlage ; un outillage segmenté et des courses plus lentes donnent au métal le temps de s"écouler. Les fuites sont presque toujours dues au contrôle dimensionnel : un angle d"évasement qui ne correspond pas au raccord, ou une dilatation qui n"atteint pas le diamètre cible. Vérifiez avec des jauges, pas avec des globes oculaires.
La répétabilité est un problème de machine autant que de processus : calibrez, préférez le contrôle servo ou CNC et mesurez les premiers articles. Les tubes courbés peuvent être formés avec des expanseurs segmentés qui saisissent section par section, ou en formant l"extrémité avant le coude. Et l’usure des outils est la tueuse silencieuse : inspectez les matrices et les rouleaux, lubrifiez et gardez les pièces de rechange à portée de main.
Une machine de formage d"extrémité de tube peut-elle effectuer à la fois l"évasement et l"expansion ?
Oui. Machines combinées avec outils interchangeables pour basculer entre l"expansion, l"évasement, la réduction et le perlage. Une machine dédiée reste gagnante là où le volume est énorme et où le processus ne change jamais.
Quelle est la différence entre le torchage et le bridage ?
L"évasement crée un cône (37°/45°/60°) qui assure l"étanchéité contre un raccord à compression. Le bridage plie l"extrémité à environ 90° pour former un rebord plat pour les joints boulonnés ou soudés.
Quels matériaux sont les plus faciles à former ?
Cuivre et aluminium. Ils tolèrent des changements de diamètre plus importants sans se fissurer. L’acier inoxydable et le titane nécessitent plus de force et un contrôle de processus plus strict.
Le formage d"extrémité de tube peut-il fonctionner sur des tubes pliés ?
Oui, avec des expanseurs segmentés et des matrices rotatives qui appliquent une force par sections. Souvent, l"extrémité est formée après pliage pour préserver la géométrie finale.
Comment obtenir une fusée étanche ?
Faites correspondre exactement l"angle d"évasement au raccord, utilisez la pince et le cône appropriés, ébavurez le bord coupé et vérifiez avec une jauge. Pour les murs minces, utilisez un double évasement.
Quelle est la différence entre le rétreint du tube et la réduction du tube ?
Ils décrivent la même opération : rétrécir le diamètre de l’extrémité pour qu’un tube s’emboîte dans un autre. L"emboutissage est le terme d"atelier le plus courant.
Quand dois-je utiliser une double fusée éclairante ?
Sur tube à paroi mince et dans les applications soumises à vibrations, où un seul évasement se fissurerait ou se détacherait. Les conduites de frein et de carburant sont les cas classiques.
Dans quelle mesure un tube peut-il être dilaté en toute sécurité ?
Cela dépend du matériau et du mur. Le cuivre peut généralement prendre 15 à 20 pour cent avant que l’éclaircie ne devienne un problème ; l"acier inoxydable et les tubes à paroi épaisse sont plus sûrs à 5-10 pour cent.
Pourquoi choisir une machine de formage d"extrémités de tubes multi-stations ?
Plusieurs opérations sont réalisées en un seul passage, réduisant ainsi le temps de traitement et améliorant la cohérence : la bonne réponse pour les fins complexes et les volumes élevés.
Comment SLS Machinery aide-t-elle au formage des extrémités de tubes ?
SLS Machinery conçoit et construit des machines de formage d"extrémités de tubes à une ou plusieurs stations, des lignes CNC avec alimentation automatique et des outils personnalisés, avec une assistance technique pour configurer vos processus.
L’évasement et l’expansion des tubes servent à des joints différents et aucun ne remplace l’autre. L'évasement vous offre un joint métal sur métal pour les raccords ; l'expansion vous offre une prise mécanique pour les connexions à ajustement coulissant et à plaque tubulaire. Le reste consiste à adapter le processus au matériau, au mur et au volume – et à laisser une machine le répéter.
SLS Machinery construit des machines de formage d'extrémités de tubes exactement pour ce travail : des formeuses compactes à station unique, des unités multi-stations et des lignes CNC avec alimentation automatique, ainsi qu'un outillage personnalisé et une assistance à la configuration. Contactez SLS Machinery avec vos tailles de tubes, vos matériaux et vos dessins de joints, et nous vous recommanderons la machine – et le processus – qui correspondent à votre production.
URL de la chaîne de vidéos sur les machines SLS : https://www.youtube.com/channel/UCBz_laOhfRZ_e00NxcyMwhQ
