Avec une valeur estimée à environ 400 milliards de dollars, appelée très probablement à doubler d’ici 2035, le secteur aérospatial représente aujourd’hui l’un des secteurs industriels les plus intéressants dans lesquels opérer.
Cette croissance est portée par plusieurs facteurs, notamment l’augmentation constante du trafic aérien, le développement de l’économie spatiale et, surtout ces dernières années, la demande croissante en matière d’applications de défense.
L’aérospatiale est un secteur de pointe, constamment orienté vers le dépassement des limites des capacités humaines et technologiques actuelles. Cela se traduit par des exigences extrêmement strictes en matière de qualité et de fiabilité, qui favorisent le développement de nouveaux matériaux, processus et solutions technologiques.
Cintrage de tubes dans le secteur aérospatial
Comme tous les composants mécaniques utilisés dans les avions, les fusées, les hélicoptères, les drones, etc., les pièces tubulaires—utilisées à la fois pour le transport des fluides et comme éléments structurels—doivent combiner résistance mécanique, fiabilité et poids minimal.
Il s’agit donc de tubes à paroi mince réalisés en matériaux rigides et légers tels que des alliages spéciaux de titane, d’aluminium et des aciers inoxydables. Leurs caractéristiques, associées aux normes de qualité extrêmement élevées exigées par les principaux donneurs d’ordre de ce secteur, font du cintrage un processus extrêmement délicat nécessitant un haut niveau technologique.
La bonne réussite d’un cintrage implique de multiples aspects, parmi lesquels les plus importants sont la capacité à garantir la précision géométrique de la pièce, la haute qualité de finition de surface et le contrôle micrométrique de l’amincissement au niveau du rayon extérieur. Enfin, compte tenu du coût élevé des matériaux utilisés, il est absolument nécessaire que le gaspillage de matière soit proche de zéro.
Une autre technologie de plus en plus utilisée dans le secteur aérospatial, tant pour la découpe que pour le soudage, est la technologie laser.
Pour en savoir plus, consultez cet article : Zone affectée thermiquement (ZAT) lors de la découpe laser pour le secteur aérospatiale.
Cintrage de tubes à paroi mince à l’aide d’un gabarit de mise en forme.
Précision géométrique du tube cintré
Dans le secteur aérospatial, la précision finale de la pièce est une exigence incontournable, mais le véritable avantage concurrentiel consiste à atteindre le niveau de précision requis avec le moins de rebuts possible. Cet aspect est déterminant en raison à la fois du coût très élevé des matériaux à usiner et des tailles de lots extrêmement réduites, qui dans certains cas peuvent se limiter à quelques unités par an.
Dans ce contexte, la large gamme de cintreuses de tubes de BLM GROUP peut faire la différence : des machines entièrement électriques, équipées d’entraînements de dernière génération, capables de garantir une précision centésimale des axes et un contrôle parfait de la déformation de la pièce.
L’un des éléments clés est le logiciel.
VGPNext : le logiciel de programmation pour cintreuses de tubes de BLM GROUP, enregistre tous les paramètres de cintrage avec le programme pièce et estime automatiquement l’allongement et le retour élastique, permettant de réduire de manière significative le nombre d’essais et de rebuts nécessaires pour obtenir la pièce souhaitée. En combinaison avec des systèmes de changement rapide des outillages, il simplifie les changements de production, réduit la marge d’erreur et contribue à maintenir des niveaux élevés de précision et de répétabilité.
De cette manière, il est possible de respecter pleinement les tolérances requises en termes d’ovalisation, de géométrie de cintrage et de capacité de processus Cpk.
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Tuyau de carburant dans le secteur aérospatial.
L’extrados : un facteur déterminant pour la qualité d’une pièce aérospatiale
L’extrados d’un tube cintré est la partie extérieure de la courbe, c’est-à-dire la zone du matériau la plus soumise à l’étirement pendant le processus de cintrage. Dans le cas des tubes destinés au secteur aérospatial, l’intégrité de cette zone est particulièrement critique en raison de la rigidité élevée des matériaux utilisés et de la faible épaisseur de la paroi.
Les principaux donneurs d’ordre exigent des pourcentages d’amincissement de l’extrados extrêmement faibles, des tolérances qui constituent généralement un défi de taille pour les fabricants. Pour limiter le phénomène d’amincissement, plusieurs solutions sont possibles, nécessitant généralement des cintreuses de tubes de dernière génération, capables de moduler chaque composant de l’outillage en contact avec le tube.
Un rôle tout aussi important est joué par le mandrin : dans les applications aérospatiales, on utilise généralement des mandrins multi sphères avec une lubrification optimisée, afin de garantir un soutien interne maximal du tube pendant la déformation.
Mesure de l’extrados d’un cintrage pour le secteur aérospatial.
Finition de surface du cintrage
La finition de surface, tant interne qu’externe, d’un tube cintré pour des applications aérospatiales est un paramètre déterminant. En raison des faibles épaisseurs et des conditions de fonctionnement particulièrement sévères (vibrations, hautes températures et pression auxquelles les tubes peuvent être soumis), tout défaut de surface peut entraîner l’apparition de fissures et de ruptures, avec des conséquences directes sur la sécurité.
Pour cette raison, les principaux donneurs d’ordre exigent des tolérances de rugosité extrêmement faibles ainsi que l’absence de marques de serrage, de rayures et de bosses, en imposant des limites très strictes sur leur profondeur.
BLM GROUP met à disposition des fabricants du secteur aérospatial des cintreuses de tubes de dernière génération : des machines entièrement électriques intégrant des fonctions spécifiques pour une gestion précise du matériau pendant le cintrage.
Parmi celles-ci figurent le contrôle électrique de tous les composants de l’outillage et le couple de serrage modulaire, permettant d’ajuster dynamiquement les efforts appliqués au tube.
Parallèlement, dans les cas les plus délicats, des outillages à partir de matériaux spéciaux, peuvent être utilisés afin de favoriser le glissement du tube sans y laisser de rayures ni de bosses.
L’objectif est généralement d’obtenir une finition de surface sur laquelle tout défaut éventuel est imperceptible au toucher ou au passage de l’ongle sur le tube.
Cintrage de tubes avec une rugosité de surface minimale.
Conclusions
Dans le secteur aérospatial, où la précision, la qualité et la fiabilité sont indispensables, le cintrage des tubes nécessite des technologies avancées capables d’offrir le résultat souhaité avec le moins possible de rebuts et d’essais.
Les cintreuses de tubes All-Electric de BLM GROUP permettent un contrôle complet du processus de cintrage et simplifient la mise en production grâce à l’absence totale de réglages manuels et à VGPNext, un logiciel de programmation puissant et intuitif s’appuyant sur des algorithmes d’intelligence artificielle.
Le résultat est une meilleure efficacité de production, l’élimination des rebuts et la capacité de respecter les tolérances les plus strictes exigées par le secteur.
