Le choix dépend de nombreux facteurs, notamment le diamètre du tube, le matériau utilisé, l’épaisseur de la paroi, les rayons de cintrage requis et la complexité de la géométrie à réaliser.
Ces paramètres sont communs à tout procédé de cintrage de tubes, mais ils revêtent une importance particulière dans le secteur aérospatial en raison des alliages utilisés. Des matériaux tels que le titane, l’Inconel ou d’autres alliages spéciaux présentent des propriétés mécaniques qui rendent leur mise en œuvre beaucoup plus complexe que dans les applications industrielles traditionnelles.
C’est pourquoi des composants qui peuvent sembler simples d’un point de vue géométrique — par exemple avec un seul cintrage et un faible degré de complexité géométrique — peuvent devenir un véritable défi technologique lorsqu’ils sont destinés à des applications aérospatiales.
L’un des indicateurs couramment utilisés pour évaluer la difficulté d’un cintrage est le DR (Difficulty Ratio). Toutefois, ce paramètre, ne prend en compte que les aspects géométriques du cintrage, et se calcule comme le rapport entre le carré du diamètre et le produit de l’épaisseur de paroi par le rayon de cintrage.
Si vous souhaitez en savoir plus sur le cintrage dans des conditions extrêmes, cet article pourrait vous intéresser :
Quand est-il utile de cintrer des tubes à faible rayon de cintrage ?
Dans le secteur aérospatial, les épaisseurs de paroi ont tendance à être particulièrement réduites afin de limiter le poids de la pièce, ce qui accroît d'autant la criticité du processus. Cependant, cela ne rend pas le DR suffisamment représentatif du cintrage à réaliser, pour deux raisons principales :
La première est que le DR ne tient pas compte de l’angle de cintrage, qui influence directement la complexité de l’opération : plus l’angle requis est important, plus il sera difficile d’obtenir le résultat souhaité sans défauts.
La seconde est que le DR ne tient pas compte du matériau du tube. Les matériaux typiquement utilisés dans le secteur aérospatial, tels que les alliages de titane, les alliages d’aluminium à haute résistance et les aciers inoxydables spéciaux, sont très rigides, présentent un pourcentage d’allongement élastique très faible et sont donc difficiles à déformer à froid et par conséquent, à cintrer.
Tout cela s'accompagne d'une autre exigence fondamentale, que le DR ne prend pas en compte : la qualité de surface.
Dans l’industrie aérospatiale, il ne suffit pas de réaliser un cintrage aux dimensions correctes ; il est également indispensable de préserver l’intégrité du matériau et la qualité de surface. Toute imperfection de surface, rayure ou marque, qu’elle soit à l’intérieur ou à l’extérieur du tube, peut en effet devenir un point de départ potentiel de phénomènes de fatigue ou d'une diminution de la résistance mécanique du composant. Dans des conditions d'exploitation extrêmes, telles que celles typiques des applications aérospatiales, ces défauts représentent un facteur de risque inacceptable.
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Pour relever ces défis, il est nécessaire d’exercer un contrôle maximal sur chaque phase du processus de cintrage. La règle générale la plus importante est de privilégier une cintreuse de tubes de nouvelle génération entièrement électrique (all-electric).
Ces systèmes sont conçus pour offrir le plus haut niveau de contrôle du processus et permettent de respecter les tolérances extrêmement strictes exigées par le secteur aérospatial.
Aujourd’hui, plusieurs fabricants sont capables de proposer des machines all-electric haute performance. Toutefois, choisir un fabricant disposant d’une longue expérience spécifique dans le cintrage de tubes, peut représenter un avantage déterminant.
BLM GROUP développe des cintreuses de tubes all-electric depuis plus de vingt ans. La première cintreuse de tubes entièrement électrique BLM GROUP date de 2002. Au cours de ce long parcours, des solutions matérielles et logicielles ont été développées, capables d'apporter une réelle valeur ajoutée aux applications aérospatiales.
Parmi celles-ci, on peut citer VGPNext, l’un des logiciels CAD/CAM les plus avancés disponibles sur le marché pour la programmation des cintreuses de tubes. La plateforme intègre des fonctionnalités avancées qui simplifient le travail de l’opérateur et permettent de maintenir un contrôle optimal de l’ensemble du processus de production.
Parmi les fonctionnalités avancées de VGPNext et des cintreuses de tubes BLM GROUP particulièrement appréciées dans le secteur aérospatial, on trouve :
B_Tools, qui permet de compenser automatiquement le retour élastique du matériau après le cintrage.
Contrôle du couple modulable, qui régule dynamiquement la force de serrage appliquée au tube, améliorant ainsi la finition de surface et évitant les phénomènes de glissement.
Booster modulable, qui optimise la poussée appliquée pendant le cintrage afin de réduire l’amincissement de l’extrados et de préserver les caractéristiques mécaniques du tube.
D’autres stratégies de compensation et de contrôle, permettant à la machine de s’adapter aux caractéristiques spécifiques du matériau usiné, ainsi que de nombreuses stratégies de contrôle du processus et des solutions matérielles dédiées, telles que des mâchoires de serrage et des outillages réalisés avec des matériaux adaptés aux applications.
Toutes ces fonctionnalités contribuent à l’un des résultats les plus importants pour le secteur aérospatial : la réduction drastique des rebuts de production. Un facteur essentiel lors de l’usinage de matériaux à très forte valeur ajoutée tels que les alliages de titane, l’Inconel et d’autres superalliages utilisés dans les applications aéronautiques et spatiales.
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Une autre caractéristique typique du secteur aérospatial est la production en petites séries. Dans ces contextes, le temps consacré au changement de production revêt une importance stratégique.
Dans le domaine du cintrage de tubes, le changement de production correspond en grande partie au changement d’outillage. Afin de garantir efficacité, répétabilité et fiabilité, BLM GROUP a développé Plug & Bend, un système innovant de changement rapide d’outillage qui élimine totalement les réglages manuels.
L’opérateur doit simplement insérer et bloquer les composants à l’aide de fixations rapides. Aucun réglage supplémentaire n’est nécessaire. Plug & Bend élimine le risque d’erreurs ou de réglages différents par rapport aux productions précédentes.
Le résultat est une production toujours précise, répétable et indépendante de l’expérience de chaque opérateur.
Souhaitez-vous découvrir l’un des clients qui a choisi BLM GROUP pour ces applications ? Découvrez le témoignage de MundoTech, qui travaille pour les acteurs les plus importants du secteur aérospatiale.
Dans le secteur aérospatial, le choix d’une cintreuse de tubes ne peut pas se baser uniquement sur sa capacité à réaliser une géométrie donnée. Il est nécessaire de prendre en compte le contrôle du processus, la qualité de surface obtenue, la gestion des matériaux spéciaux, la réduction des rebuts et la répétabilité des résultats.
Dans ce contexte, les cintreuses de tubes all-electric de dernière génération de BLM GROUP, associées aux fonctionnalités avancées de VGPNext et aux solutions innovantes de changement d’outillage, offrent le niveau de contrôle, de répétabilité et de fiabilité requis par les applications aérospatiales les plus exigeantes, contribuant à réduire les rebuts et à garantir la qualité du composant fini.