Quelle est la largeur maximale des profils d'extrusion ?
Un jour, j'ai été confronté à un défi : pouvions-nous fabriquer un profilé suffisamment large pour ce grand cadre de fenêtre ?
La plupart des presses à extrusion d'aluminium peuvent produire des profilés d'une largeur allant jusqu'à 800 mm environ, mais avec un coût supplémentaire et un outillage plus complexe.
Les concepteurs doivent savoir comment la largeur affecte la faisabilité et le budget avant d'aller de l'avant.
Quelles sont les limites de l'équipement qui déterminent la largeur ?
Je vérifie toujours les contraintes de la presse et de l'outillage avant de finaliser les dessins.
La largeur maximale du profil dépend de la taille des billettes, du tonnage de la presse et de la capacité de l'outillage.
La taille des billettes est essentielle : les profils plus larges nécessitent des billettes plus grandes. Les billettes standard vont jusqu'à 700?mm de diamètre. Certaines installations personnalisées vont jusqu'à 800?mm ou 900?mm, mais elles sont rares.
Le tonnage de la presse a également son importance. Les profils larges nécessitent plus de force pour pousser le métal à travers une grande matrice. Les capacités des presses vont de 1 000 à 13 000 tonnes. En voici un exemple :
- Un profilé de 500 mm de large réalisé à partir d'une billette de 700 mm peut nécessiter une presse de 6 000 tonnes.
- Les profils plus larges, jusqu'à 800?mm, peuvent nécessiter 10 000?T ou plus.
L'outillage des matrices doit également être adapté. Une matrice large nécessite plus de soutien. Elle doit résister à la flexion et maintenir un flux de métal uniforme. Les ateliers d'outillage rejettent parfois les matrices très larges.
Les lignes de production comprennent des lits de refroidissement et des convoyeurs de manutention. Ces derniers doivent être suffisamment longs et larges pour accueillir des profils larges. Cela augmente l'investissement dans les installations d'usine.
Le diamètre des baguettes est la principale limite à la largeur du profil.Vrai
Le diamètre de la billette détermine la largeur maximale de la section transversale qu'une presse peut pousser. Sans une billette suffisamment grande, il n'est pas possible d'extruder des profils larges.
Le tonnage de la presse n'a pas d'incidence sur la largeur du profil.Faux
Une plus grande largeur augmente la force nécessaire. Un tonnage insuffisant entraînera une extrusion incomplète ou un endommagement de la filière.
Jusqu'où les presses industrielles peuvent-elles aller ?
J'ai visité une fois une usine avec des presses géantes ; cela m'a ouvert les yeux.
Les extrusions commerciales les plus larges atteignent environ 800 mm de largeur ; très peu de presses et d'usines vont au-delà.
Voici un aperçu des capacités de la presse :
- Petites et moyennes entreprises : 1 000-3 000 ?T, jusqu'à des billettes de ~300?mm → profils de ~250?mm
- Grandes presses : 6 000-8 000?T, billettes de 700?mm → profils ~500?mm
- Presses de très grande taille : 10 000?T+, billettes de 800?mm → profilés jusqu'à ~800?mm
Pour extruder les formes les plus larges, il faut des lignes de presse spéciales avec des structures renforcées. Celles-ci n'existent que dans quelques pays. Peu d'entreprises disposent des équipements de coulée, d'extrusion et d'aval nécessaires pour prendre en charge les largeurs les plus importantes.
Les travaux très personnalisés peuvent aller au-delà de 800?mm, jusqu'à 1?m, mais ils nécessitent des presses et des matrices sur mesure. Celles-ci sont rares et coûteuses.
Quelle est l'incidence de la largeur sur le coût de la conception ?
Je préviens souvent mes nouveaux clients : "Les profils plus larges coûtent plus cher, et pas seulement en termes de matériaux.
La conception de profils plus larges et l'outillage coûtent plus cher en raison des billettes plus grandes, des presses plus puissantes, des matrices plus lourdes et des systèmes de manutention complexes.
Facteurs de coût
- Coût de la billette: Une billette plus grande signifie plus d'aluminium par mètre et un moulage plus coûteux.
- Coût de la presse: Les presses de plus fort tonnage et les presses personnalisées coûtent plus cher à exploiter et consomment plus d'énergie.
- Outillage de presse: Les matrices larges sont plus coûteuses à usiner, nécessitent des aciers plus résistants et des délais de livraison plus longs.
- Manipulation: Les lits de refroidissement, les machines de découpe, les systèmes d'empilage doivent être plus larges et plus solides.
- Rendement et rebut: Les extrusions larges nécessitent des tirages plus longs pour obtenir une production efficace. Les petites séries nuisent au rendement et augmentent le coût par pièce.
Je procède à une rapide comparaison des coûts :
| Largeur (mm) | Coût estimé de l'outillage | Taille de la presse | Coût de la mise à niveau de la manutention |
|---|---|---|---|
| 200 | Faible | 3,000?T | Standard |
| 500 | Moyen | 6,000?T | Moyen |
| 800 | Haut | 10,000?T+ | Haut |
Le seuil de rentabilité peut nécessiter de longues séries de production. Pour les petits projets, les profils larges ne sont pas rentables.
Une extrusion plus large coûte toujours beaucoup plus cher à produire.Vrai
Des billettes, un outillage et des systèmes de manutention plus importants augmentent considérablement les coûts.
Les profils plus larges n'ont pas d'incidence sur le taux de rebut.Faux
Les extrusions plus larges nécessitent des réglages et des parcours plus longs pour être efficaces, sinon les rebuts augmentent.
Est-il possible de combiner les profils pour obtenir une plus grande largeur ?
J'ai vu un jour un cadre d'affichage massif fabriqué à partir de profilés étroits assemblés.
Il est possible de combiner plusieurs profils plus étroits par soudage, assemblage ou fixation mécanique pour obtenir des assemblages plus larges, mais la résistance sans soudure est perdue.
Stratégies d'adhésion
- Soudage (TIG ou MIG) : Crée un joint solide mais nécessite un meulage et une finition.
- Attaches mécaniques: Boulons, supports, écrous en T. Assemblage facile mais joints visibles.
- Collage de l'adhésif: Aspect propre, répartition des contraintes, mais préparation de la surface et durcissement nécessaires.
- Assemblage à froid: S'emboîtent, se sertissent rapidement pour les cadres simples mais avec une capacité de charge limitée.
Avantages et inconvénients
| Méthode | Largeur maximale combinée | La force | Apparence |
|---|---|---|---|
| Extrusion simple | ~800?mm | Haut | Sans couture |
| Soudage | Illimité | Haut | Post?travail nécessaire |
| Joint mécanique | Illimité | Moyen | Joints visibles |
| Adhésif | Illimité | Moyenne ? élevée | Propre, nécessite une préparation |
En combinant les segments, vous pouvez atteindre n'importe quelle largeur. J'ai fait construire un cadre d'exposition de 3 mètres de long à partir de trois profilés de 800 mm soudés et finis. Il a bien fonctionné.
Conclusion
La largeur maximale des profilés en aluminium est liée à la taille des billettes, au tonnage de la presse et à l'outillage, et elle est généralement limitée à 800 mm. Une largeur supérieure nécessite des installations personnalisées et des coûts élevés. Les formes plus larges impliquent des frais d'outillage et de manutention plus élevés. La combinaison de profils offre une alternative flexible, équilibrant la largeur, le coût et la résistance.
