Qu’est-ce qu’une machine à rouler les tôles ?
Une machine à rouler les tôles ou rouleuse tôle est une machine-outil qui permet de former des matières plastiques en appliquant une force importante sur le matériau.
Le métal possède la propriété de plasticité, ce qui signifie qu’il ne reprend pas sa forme initiale lorsqu’une force est appliquée au-delà d’un certain degré. La plasticité est une méthode de transformation qui utilise cette propriété. Dans les machines à rouler les tôles, un outil appelé matrice est fortement pressé contre la pièce en rotation pour transférer la forme de la pièce, qui est ensuite plastiquement déformée dans la forme requise.
Ils sont souvent utilisés pour les processus de formage tels que les vis. Le découpage, qui consiste à couper la pièce, est un processus comparable. Contrairement au découpage, le laminage ne produit pas de copeaux et ne gaspille pas de matière.
Il présente également l’avantage de raccourcir les temps d’usinage et d’augmenter la durée de vie des outils, ce qui en fait une méthode d’usinage plus productive et plus efficace que le découpage. De plus, les fibres du matériau sont reliées entre elles sans être coupées, ce qui augmente la résistance.
Utilisations de la machine à rouler les tôles
Les machines à rouler les tôles sont utilisées pour former des vis, des engrenages et des cannelures et dentelures en développante. Un investissement initial est nécessaire, car les matrices doivent être préparées en fonction des spécifications et de la forme du produit.
De plus, le temps de préparation pour passer d’un type de produit à l’autre est souvent long. Elles ne conviennent donc pas à la production de petites quantités et d’une diversité de produits élevée.
Une fois le réglage effectué, la durée de vie de l’outil est longue et la précision du produit est stable, ce qui le rend supérieur pour la production de petites quantités et de grands volumes. Le temps d’usinage peut également être réduit par rapport au découpage.
Principe de la machine à rouler les tôles
L’usinage à l’aide d’une machine à rouler les tôles peut être divisé en trois grandes catégories : le roulage de matrices rondes, le roulage à matrices plates et le roulage à matrices planétaires.
1. Le roulage à matrice ronde
Le roulage à matrice ronde est un procédé de formage dans lequel la pièce est serrée entre deux ou trois matrices rondes tournant à la même vitesse. Le principe reste le même : les matrices sont pressées contre la pièce par des forces hydrauliques ou autres.
En modifiant la distance entre les matrices, les dimensions de la pièce peuvent être ajustées à volonté. De plus, en raison de leur excellente aptitude à l’usinage, ce roulage est largement utilisé pour des processus autres que le roulage de filets. En revanche, la productivité est inférieure à celle des autres méthodes de roulage de filets, car la matière à traiter est alimentée et déchargée au même endroit.
Le roulage à matrice rondes peut être divisé en trois types en fonction de la méthode de traitement. Il s’agit du “laminage en Y”, dans lequel la pièce est insérée alors que l’espace entre les matrices est ouvert, puis lentement fermé ; du “laminage par poussée”, dans lequel la pièce est poussée hydrauliquement dans l’espace fermé entre les matrices ; et du “laminage à travers”, dans lequel la pièce est formée en la faisant passer à travers l’espace fermé entre les matrices.
Le laminage traversant est utilisé pour les pièces comportant des fils, comme les vis et les engrenages à vis sans fin. Il est important de choisir la méthode de formage la plus appropriée, en tenant compte de la forme du produit.
2. Le roulage à plat
Le roulage à plat est un procédé de formage dans lequel la pièce est prise en sandwich entre une paire de matrices plates et les matrices sont déplacées parallèlement de manière à faire tourner la pièce.
Il s’agit d’une méthode de formage très productive qui convient à la production en masse de vis à usage général.
3. Le roulage planétaire
Le roulage planétaire est une méthode de laminage qui consiste à faire passer la pièce entre l’intérieur d’une matrice fixe et une matrice ronde rotative.
Cette méthode présente l’inconvénient de ne pas pouvoir modifier la distance entre les matrices, ce qui limite l’applicabilité du procédé. Cependant, il est très productif et est souvent utilisé dans la production de masse de vis à usage général.
Autres informations sur la machine à rouler les tôles
1. Automatisation de la machine à rouler les tôles
Les machines à rouler les tôles sont des équipements d’usinage qui peuvent être appliqués à l’usinage d’une grande variété de composants autres que les vis. De plus, il existe des “machines à rouler les tôles” automatisées à commande numérique qui peuvent également être utilisées pour le roulage de formes avancées. La raison en est la volonté de l’industrie de faire passer le traitement des pièces du découpage, qui tend à gaspiller de la matière, au formage du plastique, qui offre des rendements plus élevés.
La machine à rouler les tôles commandée par ordinateur permet d’obtenir une plus grande précision du produit que la machine à rouler les tôles conventionnelle, car les deux matrices sur le coulisseau peuvent procéder à l’usinage en absorbant les fluctuations de charge, tout en maintenant l’entraxe entre les deux matrices sur le coulisseau au moyen des bases gauche et droite de la broche.
Un autre point intéressant est la possibilité d’accueillir un plus grand nombre d’axes de contrôle de l’axe de l’outil. Par exemple, dans le cas d’une machine à rouler les formes à sept axes commandée par ordinateur, la rotation de la broche, l’angle d’inclinaison et la distance entre les broches peuvent être contrôlés indépendamment, ce qui permet d’effectuer des mouvements plus complexes et de haute précision sans difficulté que dans le cas des mouvements de lacet et de filetage utilisés pour le roulage général des formes rondes.
2. Contrôle avancé des machines à rouler les tôles
L’automatisation de la machine à rouler les tôles a conduit au développement de méthodes de traitement qui ont évolué par rapport au roulage classique des formes rondes, telles que le laminage alternatif et le laminage multiple.
Le laminage alternatif est un procédé de roulage dans lequel les matrices tournant dans le même sens sont synchronisées, alternant entre une rotation avant et une rotation arrière. L’avantage de cette méthode est qu’elle permet de contrôler l’amplitude du mouvement de la pièce lors de son déplacement et d’éviter tout contact avec des pièces non usinées, ce qui facilite la production de pièces très usinées qui nécessitent un usinage répétitif.
Le laminage multiple est un processus qui permet de laminer différents motifs à plusieurs endroits en une seule opération. Pour ce faire, la pièce est amenée dans la bonne position à l’aide d’une table coulissante servocommandée. Les machines à rouler les tôles conventionnelles nécessitent deux unités ou plus pour traiter des pièces multiples, alors qu’avec le roulage de formes multiples, une seule unité est nécessaire.