Les cintreuses automatiques de tubes sont des machines aujourd'hui largement utilisées dans une grande variété de secteurs d'application tels que l’automobile, le motocycle, l’aérospatial, le mobilier, les transports industriels, et les installations industrielles et civiles.
Contrairement aux cintreuses manuelles classiques, principalement utilisées sur les chantiers de construction, les cintreuses automatiques sont de véritables équipements industriels pour la production en série de composants tubulaires. Elles peuvent être électro-hydrauliques que nous appellerons ci-après les cintreuses hydrauliques, ou entièrement électriques.
Dans cet article, nous aborderons les principaux avantages des cintreuses de tubes entièrement électriques.
Les principaux avantages d’une cintreuse électrique
Les principaux avantages d’une cintreuse électrique sont :
Exemple de cintreuse de tubes complètement électrique dotée de sens de cintrage version droite et gauche en process.
1. Flexibilité de la productiony
Dans le marché actuel, nous assistons à deux phénomènes importants qui ont contribué au fil des années à une réduction progressive des lots de production : la demande croissante de personnalisation des produits et la quête constante d’innovation technologique.
Ce phénomène d'abandon de la production de masse au profit de la fabrication sur commande a commencé il y a de nombreuses années et a donné une forte impulsion au développement d’équipements de plus en plus flexibles, c'est-à-dire de machines-outils qui peuvent être rapidement programmées et réglées en très peu de temps pour la production de nouvelles pièces.
Pourquoi une cintreuse de tubes entièrement électrique est-t-elle plus rapide pour le changement de production ?
Une cintreuse de tubes entièrement électrique élimine les réglages manuels normalement requis sur d'autres types de cintreuses de tubes, tels que : les réglages de la position de l'étau, de la glissière et du mandrin, ou de la pression de blocage sur le tube.
La possibilité de contrôler électriquement tous les mouvements permet de confier au logiciel de programmation de la machine toutes les opérations de réglage qui, avec les machines hydrauliques, devaient être effectuées manuellement par l'opérateur à chaque changement de production.
L'absence de réglages manuels élimine le risque d'erreur et permet également aux opérateurs moins expérimentés de pouvoir travailler efficacement sans interruption.
Une cintreuse de tubes entièrement électrique élimine les réglages manuels normalement requis sur d'autres types de cintreuses de tubes, tels que : les réglages des positions de l'étau, de la glissière et du mandrin, ou de la pression de blocage sur le tube.
2. Répétabilité
Tout d’abord, il faut faire la distinction entre précision et répétabilité dans le processus de cintrage.
La précision est le degré d’exactitude avec lequel la machine déplace les composants de l'équipement et ses pièces mécaniques dans la position souhaitée. Concernant les cintreuses de tubes entièrement électriques, le degré de précision est représenté par la précision du mouvement des axes électriques de la machine et se situe autour du centième de millimètre, ce qui représente en soi un facteur de précision intrinsèque du système.
Cependant, en raison de l'allongement et du retour élastique du tube lors du cintrage, cette précision « théorique » n'est pas forcément représentative de la précision finale de la pièce, telle qu’elle pourrait être, par exemple, dans une machine-outil.
Par conséquent, pour le fabricant, le facteur le plus important dans le cintrage de tubes est la répétabilité, c'est-à-dire le degré de cohérence entre les mesures des pièces d’un même lot.
Pensez, par exemple, à un secteur comme celui de l'automobile où la production de masse est presque entièrement automatisée, ce qui rend impossible d'effectuer des réglages ou des corrections manuels d'une pièce non conforme lors du montage. Dans ce cas, la répétabilité d’un lot est essentielle pour maintenir le profit et éviter le gaspillage.
Comment les cintreuses de tubes entièrement électriques offrent-elles une plus grande répétabilité de pièces produites ?
Le plus grand avantage d’une cintreuse de tubes électrique réside dans la simplicité avec laquelle il est possible d’obtenir la précision souhaitée et de reproduire ce résultat de manière constante au fil du temps. En effet, une cintreuse de tubes électrique, peut enregistrer les coordonnées des axes et les paramètres de cintrage du tube et les rappeler à tout moment.
Comme mentionné précédemment, les cintreuses de tubes entièrement électriques ne requièrent aucun réglage manuel. Cela signifie que pour la même pièce produite dans le passé, aujourd'hui ou à tout moment dans le futur, la machine peut rappeler la configuration des paramètres précédemment enregistrés et la travailler de la même manière.
Par conséquent, l'utilisation d'une cintreuse de tubes entièrement électrique élimine l'erreur humaine et permet d'obtenir les mêmes résultats qu’hier pour aujourd'hui et demain, sans avoir besoin d'un opérateur expert capable de remettre la machine dans les mêmes conditions que par le passé.
Un exemple particulièrement représentatif est celui de la pièce de la figure ci-dessous : un élément complexe pour le secteur du mobilier, où ont été créés des cintres à rayon fixe et à rayon variable. Ici les réglages électriques sont fondamentaux pour la reproductibilité de la pièce dans le temps, quel que soit l'opérateur.
Composants de chaise design réalisés avec E-TURN : cintreuse de tubes entièrement électrique avec sens de cintrage version droite et gauche en cycle unique de BLM GROUP.
3. Productivité
Dans les secteurs industriels où il est nécessaire de garantir une productivité élevée, l'interpolation des mouvements et la fluidité avec laquelle la tête de cintrage se détache du tube cintré pour préparer le prochain cintrage sont extrêmement importantes.
Pourquoi est-il plus facile d'optimiser le cycle de travail dans une cintreuse de tubes entièrement électrique ?
Étant donné que dans les cintreuses de tubes entièrement électriques, chaque mouvement est contrôlé par un axe CN, il est possible d'exploiter pleinement le potentiel du logiciel de programmation de la cintreuse de tubes pour générer des cycles de cintrage qui optimisent les mouvements en fonction de la pièce produite par la machine. En conséquence, les mouvements de libération du tube peuvent être plus fluides et plus rapides, au profit du temps de cycle final.
Dans la vidéo ci-dessous, il est possible d'apprécier le mouvement sinueux de E-TURN, une cintreuse de tubes monocycle version droite et gauche produite par BLM GROUP, dans la création d'un élément de mobilier.
4. Qualité
Selon le matériau et l'épaisseur, les tubes ont un comportement différent lors du cintrage. Par conséquent, une force de blocage constante tout au long du processus peut provoquer le marquage ou l’écrasement sur certaines pièces ou, dans des matériaux plus résistants et des tubes de grands diamètres et épaisseurs, ne pas être suffisante pour réaliser le cintrage.
Dans les cintreuses hydrauliques, la force exercée sur le tube par la mâchoire de blocage est constante tout au long de l’usinage, car elle est directement proportionnelle à la pression de l'huile dans le circuit hydraulique.
Pourquoi est-il plus facile d'obtenir des cintres de finition de haute qualité sur une cintreuse de tubes entièrement électrique ?
Une machine électrique peut moduler en cours d’usinage la force exercée par les différents axes électriques en fonction du tube en cours d’usinage. Qu'il s'agisse de tubes fins ou épais, de matériaux ductiles ou durs, ce type de cintreuse de tubes permet de gérer correctement la force exercée, en la modifiant si nécessaire au cours du processus.
Cela améliore non seulement considérablement la qualité des pièces fabriquées, mais présente également le grand avantage de réduire les contraintes sur les pièces de la machine, en augmentant ainsi la durée de vie de l’équipement et en diminuant l'usure de ses composants.
Dans une cintreuse de tubes entièrement électrique de BLM GROUP, le logiciel de programmation de la machine VGPNext contrôle les différents éléments de l'équipement et permet à l'opérateur d'activer ou de désactiver des fonctions de travail spécifiques qui optimisent automatiquement les paramètres technologiques du cintrage du tube.
La machine est ainsi capable d'utiliser la force optimale pour cintrer des tubes très épais ainsi que des tubes fins et délicats comme des capillaires en cuivre ou en aluminium, sans provoquer d'imperfections.
Serpentin en aluminium réalisée avec une cintreuse de tubes de bobine électrique 4-RUNNER H1.
5. Pas de transition
En termes de productivité et de flexibilité, il est très important de pouvoir compter sur un système capable de travailler à sa capacité maximale immédiatement et indépendamment des conditions environnementales telles que la température et l'humidité.
Dans les cintreuses hydrauliques par exemple, la température de l'huile influence directement sa viscosité et par conséquent les conditions de travail de la machine.
Une huile plus visqueuse entraîne des mouvements plus lents mais aussi une surchauffe plus importante : cela a un impact négatif sur la précision finale du cintre car les matériaux métalliques ont tendance à se comporter différemment (retour élastique différent) selon la vitesse de cintrage à laquelle ils sont soumis.
La viscosité de l'huile varie en fonction de la température de fonctionnement de la machine et de la température ambiante, qui peut changer non seulement selon les saisons mais aussi au cours de la journée. Par conséquent, il est difficile de maintenir une vitesse de cintrage constante : dès sa mise en marche, avec « de l'huile froide », une cintreuse hydraulique donne un résultat différent de ce qu'elle obtient en fin de journée avec « de l'huile chaude ».
La correction de ce phénomène est à la charge de l'opérateur qui doit disposer de l'expérience nécessaire pour compenser adéquatement les paramètres de cintrage pendant toute la période de transition, de manière à garantir une répétabilité adéquate des pièces produites.
Les cintreuses de tubes entièrement électriques ne sont pas affectées par les conditions environnementales et sont immédiatement prêtes à travailler à 100 %
Les cintreuses de tubes entièrement électriques n'ont pas d'huile hydraulique à chauffer. Les entraînements électriques fonctionnent toujours de la même manière, indépendamment de la température ou de changements soudains de celle-ci.
Il n'y a donc pas de périodes « de transition », définies comme des intervalles de temps au cours desquels les conditions de travail de la machine changent, et les résultats sont donc les mêmes pour toute la production.
6. Réduction de la consommation d’énergie
Aujourd’hui, l’augmentation des prix de l’énergie, provoquée par l’impact de la pandémie mais surtout par la nécessité mondiale de réduire les émissions, oblige les producteurs à gérer soigneusement leur consommation d’énergie.
Comment et combien d’énergie les cintreuses de tubes électriques permettent-elles d’économiser ?
Les seuls moteurs des cintreuses de tubes entièrement électriques qui consomment de l'énergie sont ceux qui sont effectivement en mouvement, de sorte que la puissance absorbée dépend de l'effort exercé sur la machine à ce moment précis. La consommation d’énergie n’a donc lieu qu’en cas de besoin, ce qui permet au fabricant de réaliser des économies considérables.
Les cintreuses de tubes BLM GROUP présentent un autre avantage : elles sont capables de récupérer l'énergie pendant la phase de décélération des axes, de l'accumuler et de la réutiliser dans les phases les plus exigeantes du processus de cintrage. Ainsi, en plus d’économiser de l’énergie, il est également possible de réduire les pics de consommation.
Comparaison des principales valeurs de consommation d'énergie entre une cintreuse de tubes électrique et une cintreuse de tubes hydraulique pour le même tube.
7. Propreté de l’environnement de travail
Un environnement de travail propre et sain a un impact positif non seulement sur les coûts de nettoyage de l'usine mais également sur la sécurité, le moral et le bien-être des ouvriers.
Les machines hydrauliques sont couramment sujettes à des fuites d'huile qui peuvent se situer au niveau des brides et des raccords du système hydraulique, ainsi qu'au niveau des joints qui se détériorent avec le temps.
Ces fuites qui salissent la machine et le sol sont souvent compensées par des ajouts manuels d'huile hydraulique, ce qui peut entraîner des coulures et des salissures ainsi qu'une pollution de l'environnement.
Une cintreuse de tubes électrique maintient l’environnement de travail propre.
L’absence totale d’huile hydraulique élimine ce problème : l’environnement de travail est donc beaucoup plus propre et plus sain.
Une cintreuse de tubes électrique maintient l’environnement de travail propre.
8. Fiabilité
Dans le marché actuel, la fiabilité des installations de production est une condition essentielle pour maximiser le temps de travail effectif et l'OEE (Overall Equipment Effectiveness - efficacité globale de l’équipement).
Outre la qualité des composants avec lesquels la cintreuse de tubes a été réalisée, le type de technologie utilisé implique également une différence substantielle en termes de fiabilité du système et de rapidité de résolution des éventuels problèmes.
Pourquoi une cintreuse de tubes entièrement électrique est-elle plus fiable et pourquoi la maintenance est-elle plus simple et plus rapide ?
Toutes les opérations de vidange et d'ajout d'huile, de remplacement des filtres et des joints, et la vérification d'éventuelles fuites sont absentes.
Toutes les informations, sur le mouvement des axes et les éventuelles anomalies, dans les cintreuses de tubes électriques modernes, passent par la commande numérique, de sorte qu’en en cas de dysfonctionnement, les informations peuvent être envoyées directement à la société mère pour une intervention de maintenance à distance rapide et efficace.
La possibilité de panne d'une machine électrique est beaucoup plus faible, voire nulle, par rapport à une machine hydraulique, à la fois parce que les défauts du système hydraulique sont éliminés et parce qu’il n’y a pas de cartes d’entrée ou de sortie, d’interrupteurs de fin de course à piston et de câbles appropriés pour les signaux..., tous ces composants étant la principale cause de défaillance d’une cintreuse de tubes traditionnelle.
Conclusions
BLM GROUP produit des cintreuses électriques depuis plus de 15 ans et peut proposer une large gamme d’équipements adaptés à une grande variété de secteurs d'application : cintreuses avec sens de cintrage version droite ou gauche ou version droite et gauche dans le même cycle de travail, mais aussi des équipements de cintrage de tubes en bobine avec et sans mandrin.
Haute performance, fiabilité, flexibilité et facilité d'utilisation et de programmation, sont des caractéristiques développées par BLM GROUP au fil des années et qu'il est aujourd'hui en mesure de garantir sur toute sa gamme de cintreuses de tubes entièrement électriques.