Les tubes façonnés, en raison de leurs formes de section transversale non standard{{1} et de leurs fonctions personnalisées, sont de plus en plus largement utilisés dans les équipements haut de gamme, les structures de bâtiments, l'industrie automobile et les installations énergétiques. Par rapport aux tubes ronds ou rectangulaires conventionnels, leur processus de formage est plus complexe, nécessitant un équilibre entre la précision géométrique, les propriétés des matériaux et l'efficacité de la production. Une compréhension approfondie des principes et des méthodes de formage des tubes façonnés est une condition préalable pour obtenir des produits de haute-qualité et haute-fiabilité.
Le principe de base du formage de tubes façonnés consiste à appliquer une déformation plastique continue à des bandes ou des flans métalliques selon un contour de section transversale prédéfini, à les plier et à les enfermer dans une cavité fermée tout en garantissant la stabilité dimensionnelle et de forme. Les itinéraires de processus sont principalement divisés en deux catégories : le formage à froid et le formage à chaud. Le formage à froid convient à la plupart des aciers à faible-acier au carbone et des aciers faiblement-alliés, offrant des avantages tels qu'une précision dimensionnelle élevée et une finition de surface lisse. Le formage à chaud est utilisé pour les alliages à haute-résistance, les matériaux à parois épaisses-ou difficiles-à-déformer, réduisant ainsi les forces de formage et évitant la fragilité causée par l'écrouissage.
Le soudage est le procédé le plus courant pour les tubes façonnés. Ce processus comprend généralement le déroulement, le nivellement, le cisaillement de fixation de la largeur-, le profilage, le soudage, le dimensionnement et la découpe. L'unité de profilage est équipée de plusieurs jeux de rouleaux en fonction de la forme de la section transversale, pressant la bande d'acier dans le contour cible, un cadre à la fois. Le joint longitudinal est ensuite connecté par soudage par résistance à haute fréquence, soudage à l'arc sous argon ou soudage au laser. La qualité du soudage détermine directement la résistance globale et les performances d’étanchéité du tuyau. Un contrôle strict du courant de soudage, de la vitesse et des conditions de refroidissement dans la zone affectée thermiquement-est nécessaire, ainsi que des tests non destructifs en ligne ou hors ligne-de la soudure pour éviter les défauts tels que les fissures, la fusion incomplète et les inclusions de scories.
Pour certaines sections transversales irrégulières simples-, telles que les tubes elliptiques et hexagonaux, un formage sans soudure peut être utilisé. Ce processus utilise souvent des ébauches de forme irrégulière comme matières premières, formant directement une section transversale fermée-le long de la matrice par extrusion à chaud ou étirage à froid. Le formage sans couture élimine le risque de concentration de contraintes associé aux soudures, ce qui se traduit par une meilleure durée de vie à la fatigue et une meilleure résistance à la pression. Cependant, cela nécessite une précision de matrice et des capacités d'équipement plus élevées, ce qui limite la flexibilité de la production.
Le formage de tubes complexes-à section irrégulière nécessite souvent une combinaison de plusieurs processus et l'intervention de la technologie CNC. Le cintrage CNC tridimensionnel-peut traiter des courbes spatiales et des sections transversales non conventionnelles-à partir de tubes droits préformés-, répondant ainsi aux exigences de disposition de précision des tuyauteries aérospatiales et automobiles. Parallèlement, les technologies de formage incrémental et d'hydroformage développées ces dernières années peuvent appliquer une pression hydraulique multi-points dans une cavité fermée, permettant ainsi à des plaques plates ou-de former des pièces préformées en tuyaux façonnés en une seule étape, réduisant ainsi les processus intermédiaires et améliorant l'utilisation des matériaux.
Le traitement de surface est également un élément crucial de la chaîne du processus de formage. Après le formage, les tuyaux profilés nécessitent souvent un redressage, une coupe en longueur et un traitement des extrémités. En fonction de l'environnement de service, une galvanisation, un revêtement plastique ou une pulvérisation de couches anti--corrosion sont appliqués pour améliorer la résistance à la corrosion et l'esthétique.
Dans l'ensemble, le processus de formage des tubes façonnés est basé sur la déformation plastique des matériaux, combinée à diverses techniques telles que le profilage, l'étirage sans soudure et le formage CNC, formant un chemin de transformation précis depuis des ébauches plates jusqu'à des sections transversales fermées complexes. Avec le développement des technologies de conception de moules, de contrôle automatique et de surveillance en ligne, la précision et l'efficacité du formage continuent de s'améliorer, jetant ainsi une base solide pour l'application à grande échelle de tubes profilés dans des domaines haut de gamme.
