Presse plieuse vs estampage : principales différences expliquées

Le formage des métaux est un procédé fondamental de la fabrication. Il utilise diverses méthodes mécaniques pour transformer la matière métallique brute en différentes formes et fournir les composants nécessaires à de nombreuses industries. Dans la fabrication de tôles, le processus principal comprend presse plieuse vs estampage.

La presse plieuse permet le pliage et la déformation partielle des matériaux, notamment des tôles droites ou des bandes. Son utilisation est simple et permet d'obtenir une forme de pliage idéale. Peu coûteuse, elle est particulièrement adaptée aux pièces simples et unitaires.

L'emboutissage utilise le principe de formage intégral, qui consiste à effectuer un mouvement de va-et-vient simultané à travers la matrice pour imprimer la matière aux formes requises. Ce procédé offre une précision accrue et permet une modélisation tridimensionnelle plus complexe. Cependant, son coût peut être élevé.

Le choix du procédé de formage des métaux est étroitement lié à la réussite des produits. Cet article propose une comparaison détaillée des deux principaux procédés de formage des métaux, le pliage et l'emboutissage, afin d'aider les lecteurs à choisir le procédé idéal.

Qu'est-ce qu'une presse plieuse ?

La presse plieuse est une machine-outil utilisée pour plier les tôles. Le pliage s'effectue en serrant la pièce entre le poinçon supérieur et la matrice inférieure. Le processus de pliage fait intervenir deux bâtis en forme de C, constitués des côtés de la presse plieuse et reliés à la table inférieure et à la traverse supérieure mobile. Les matrices inférieures sont fixées sur la table, et les poinçons supérieurs sur la traverse.

Il existe deux principaux types de presses plieuses : hydrauliques et électroniques. La presse plieuse hydraulique utilise la force de pliage produite par des vérins et des pompes hydrauliques. Son mécanisme permet un pliage fiable des métaux. La presse plieuse électronique, quant à elle, est équipée de servomoteurs et de dispositifs de commande numérique avancés. Elle permet de programmer les séquences de pliage et offre une précision accrue.

Aperçu du processus :

1. PréparationLa tôle métallique, généralement composée de matériaux comme l'acier, l'aluminium ou l'acier inoxydable, est préparée pour l'opération de pliage.
2. InstallationLa tôle est placée entre le poinçon (outil supérieur) et la matrice (outil inférieur) sur la presse plieuse, assurant un alignement correct.
3. SerrageLa presse plieuse maintient fermement la tôle entre le poinçon et la matrice, assurant ainsi sa stabilité tout au long du processus de pliage.
4. FlexionLa machine applique une force hydraulique à travers le poinçon, façonnant la tôle métallique pour qu'elle corresponde au profil de la matrice.
5. LibérerUne fois le pli souhaité obtenu, la force de serrage est relâchée, ce qui permet de retirer soigneusement la tôle formée de la machine.

Avantages

• Haute efficacitéLa presse plieuse permet de réduire le temps de travail des opérateurs et d'améliorer leur productivité. Grâce à son haut niveau d'automatisation, la production en série de pliages ne nécessite que des réglages et une surveillance simples.
• Haute précisionLa presse plieuse permet un pliage de haute précision, améliorant considérablement la qualité des pièces. Elle se caractérise par une vitesse et une précision de positionnement élevées lors du mouvement, permettant ainsi un pliage sans effort.
• Automatisation élevéeLa presse plieuse présente un haut niveau d'automatisation, permettant de réaliser une opération essentielle et de réduire ainsi la charge de travail des opérateurs. De plus, la machine assure automatiquement la distribution, le positionnement, l'alimentation, le bridage, le pliage, le réglage fin, l'évacuation des matériaux, le nettoyage, etc., pour une collaboration homme-machine optimale.
• Forte stabilitéLa presse plieuse permet de réaliser des opérations de pliage grâce à des procédures rigoureuses. De nombreux problèmes surviennent lors de la fabrication en raison d'une utilisation incorrecte ou d'autres facteurs, tels que des déformations et des écarts d'angle de pliage. La grande presse plieuse permet de résoudre rapidement ces problèmes.

Inconvénients

• coût élevé: comparée aux méthodes de travail manuelles traditionnelles et aux équipements mécaniques courants, la presse plieuse est coûteuse.
• Haute technologieLa presse plieuse à commande numérique (CNC) nécessite un personnel hautement qualifié. Si l'entreprise ne parvient pas à recruter les employés compétents, son rendement risque d'être fortement compromis.
• Réparation très complexeEn raison de sa structure complexe, la presse plieuse présente une difficulté de réparation et d'entretien relativement élevée. Si des composants nécessitent une intervention, un technicien de maintenance hautement qualifié est indispensable. À défaut, l'équipement ne fonctionnera pas correctement.

Types de pliage à la presse

• Maîtrise de l'air : Cette méthode implique un contact partiel entre la tôle et la matrice, ce qui permet une certaine flexibilité dans le réglage de l'angle de pliage.
• Courbure inférieure : Le poinçon pénètre entièrement dans la matrice, créant un angle de pliage précis.
• Création de monnaie : Cette technique utilise une force importante pour conformer le métal à l'angle exact du poinçon et de la matrice, ce qui entraîne souvent un amincissement du métal.

La presse plieuse est largement utilisée dans de nombreux secteurs de la fabrication. L'industrie automobile s'en sert pour former les éléments de carrosserie et le châssis. Les fabricants de matériel électrique l'utilisent pour plier les armoires métalliques. De plus, la presse plieuse trouve des applications dans les secteurs du CVC, de l'électronique et de l'aérospatiale pour la fabrication de conduits, d'enceintes et de composants structurels. Sa flexibilité en fait une solution polyvalente pour la fabrication de pièces métalliques.

Qu'est-ce que le tamponnage ?

L'emboutissage est un procédé essentiel de la fabrication métallique. Il consiste à former des pièces métalliques par pressage ou “ emboutissage ” entre deux matrices. Ce procédé de formage à grande vitesse utilise une presse à poinçonner, une machine équipée de matrices permettant d'effectuer l'opération de poinçonnage.

Il existe différents types de presses, et chaque type est adapté à des tâches spécifiques ; leur utilisation courante est la suivante :

Presse mécanique: il utilise un volant d'inertie mécanique pour stocker l'énergie et la transformer en poinçon, puis être actionné lors de son transport vers la matrice.

Presse hydraulique: il utilise des huiles hydrauliques et une série de vérins hydrauliques pour produire la force du compresseur.

ServopresseCette machine innovante utilise des servomoteurs pour actionner le poinçon. Elle combine les avantages des presses mécaniques et hydrauliques pour offrir vitesse et précision.

Au fil des ans, l'emboutissage des métaux a été considéré comme le procédé de référence par excellence en raison de sa facilité d'accès et de son faible coût, ce qui a permis avantagescomme suit :

• cycle courtLe procédé d'emboutissage permet généralement de finaliser la production des pièces, améliorant ainsi l'efficacité de la production.
• Générer les parties complexesL'emboutissage des métaux permet de produire des pièces complexes avec un contrôle précis de leur forme, répondant ainsi à diverses exigences.
• Pas besoin d'opérateurs qualifiés: comparé à d'autres procédés de fabrication, l'emboutissage des métaux présente un haut degré d'automatisation, ce qui ne nécessite pas d'opérateurs hautement qualifiés et réduit ainsi les coûts de main-d'œuvre.

Voici les inconvénients de l'estampage :

• Impossible de produire des composants longs: l'emboutissage des métaux ne permet pas de fabriquer des pièces de grande taille car il est facilement influencé par le rebond, laissant ainsi des résidus d'outillage et des marques sur la pièce.
• Le coût des matrices a augmenté: lorsque plusieurs longueurs différentes du même profil sont nécessaires, et que chaque taille requiert une matrice d'emboutissage différente, le coût de fabrication de la matrice augmentera.
• Difficulté à modifier les motifs d'estampageUne fois le mode d'estampage défini par l'outil d'estampage, il est difficile de le modifier de manière flexible, ce qui peut limiter la diversité de la production.
• Coût élevé pour les composants longsLes outils nécessaires à la fabrication des pièces longues peuvent s'avérer coûteux. Par conséquent, le prix sera augmenté.

Quant aux applications, l'emboutissage est omniprésent dans de nombreux secteurs industriels. L'industrie automobile y recourt largement pour produire en grande quantité des pièces uniformes telles que les ailes, les capots et autres panneaux. Les fabricants d'électronique utilisent l'emboutissage pour créer des composants complexes. Même les objets du quotidien, des outils d'ébénisterie aux clips métalliques, portent l'empreinte du procédé d'emboutissage.

Principales différences : Presse plieuse vs emboutissage

Dans le domaine de la fabrication métallique, la presse plieuse et l'emboutissage présentent des caractéristiques propres. Voici les principales différences entre elles :

Volume de production

Presse plieuseCette presse plieuse est spécialement conçue pour les productions de petite et moyenne envergure. De par son mécanisme et sa précision, elle est généralement choisie pour des tâches spécifiques, chaque pièce présentant des caractéristiques particulières. Elle peut également être utilisée à petite échelle.

EstampillageCe procédé est la référence en matière de production à grande échelle. Sa capacité à produire rapidement des lots, même de pièces détachées, en fait un choix idéal pour la production de masse.

Précision

Frein à main : L'une des caractéristiques les plus évidentes d'une presse plieuse est sa grande précision. Elle permet un pliage précis et garantit l'exactitude de chaque pièce. Cette précision est essentielle pour la qualité des opérations. Même un léger écart peut engendrer des problèmes fonctionnels ou esthétiques.

Estampillage: bien que l'emboutissage de la tôle soit précis, notamment pour la production de pièces uniformes, il ne peut rivaliser avec la presse plieuse pour des tâches d'un niveau de détail équivalent.

Vitesse

Frein à main : La vitesse de la presse plieuse est relativement lente en raison de son souci de précision et de son accès à une production de faible à moyenne envergure.

Estampillage: L'emboutissage se distingue par sa rapidité. Son procédé de formage de tôle à grande vitesse et sa capacité de production en série permettent d'accélérer considérablement le processus, notamment pour la production de masse.

Coût

Frein à main : Chaque pièce produite par une presse plieuse peut s'avérer coûteuse, notamment pour des tâches spécifiques et à petite échelle.

Estampillage: Grâce à son efficacité et à sa rapidité, l'emboutissage permet de réduire le coût unitaire des pièces lors de la production en série. Si les coûts d'outillage initiaux peuvent être élevés, les coûts unitaires diminuent considérablement avec la production en série.

Mécanisme

Presse plieuseSon fonctionnement consiste à fixer la tôle entre le poinçon et la matrice adaptés. Ensuite, on presse la tôle dans la matrice pour la plier selon la forme souhaitée.

EstampillageL'emboutissage utilise une presse mécanique et des matrices aux formes spécifiques et personnalisées pour découper, emboutir ou reconstruire des tôles. Ce procédé consiste à presser les tôles entre le poinçon supérieur et la matrice inférieure pour leur donner leur forme.

Flexibilité et adaptabilité

Freinage par pression : Elle offre une grande flexibilité, permettant une adaptation rapide aux différentes conceptions de pièces et aux exigences de production. Ceci est particulièrement avantageux pour les commandes sur mesure, les petites séries et les projets nécessitant des modifications fréquentes.

Estampillage: Elle est moins flexible en raison de la nécessité d'outils sur mesure, mais très efficace pour la production de grandes séries de pièces identiques. Pour les fabricants ayant des besoins de production stables et importants, l'investissement initial dans les outils d'emboutissage est justifié par les économies réalisées à long terme et l'amélioration de l'efficacité de la production.

Utilisation des matériaux et réduction des déchets

Freinage par pression : Reconnu pour son optimisation de l'utilisation des matériaux, le procédé de pliage par presse consiste à plier la tôle sans enlèvement significatif de matière, réduisant ainsi les déchets. De plus, la possibilité de produire des formes complexes à l'aide d'outillage standard améliore l'efficacité de l'utilisation des matériaux.

Estampillage: Bien que l'emboutissage puisse générer davantage de déchets, notamment lors de la mise en place initiale et de la découpe, une planification rigoureuse et une optimisation de la conception permettent d'améliorer l'utilisation des matériaux. Les technologies avancées, telles que les matrices progressives, permettent de minimiser les déchets en réalisant plusieurs opérations sur une seule pièce de matériau.

Taille et complexité des pièces

Freinage par pressionLa presse plieuse est conçue pour les pièces de petite et moyenne taille. Bien qu'elle puisse traiter des pièces de dimensions variées, les très grandes pièces peuvent nécessiter plusieurs pliages ou repositionnements, ce qui complexifie le processus et réduit l'efficacité. Elle est particulièrement adaptée aux pièces de conception simple à moyennement complexe, telles que les pliages simples, les brides et les profilés en U.

EstampillageCe procédé est polyvalent et permet de traiter aussi bien les petites que les grandes pièces. Pour les grandes pièces, l'emboutissage est souvent plus efficace car il permet de produire simultanément de nombreuses pièces grâce à l'utilisation de matrices de grande taille, réduisant ainsi le temps de production et le coût unitaire. Il excelle dans la production de pièces aux formes complexes et détaillées, intégrant des éléments tels que des perforations, des gaufrages et des contours précis.

Intégrité des matériaux

Freinage par pressionCe procédé consiste à plier progressivement la tôle, ce qui permet de préserver l'intégrité du matériau. Bien que le pliage puisse engendrer des contraintes localisées, son impact global sur les propriétés structurelles du matériau reste minime. Cette méthode est particulièrement avantageuse pour les matériaux sujets à la fissuration ou ceux qui doivent conserver leurs propriétés mécaniques tout au long du processus.

EstampillageLe procédé d'emboutissage implique une déformation importante du matériau lors de sa mise en forme par la matrice et le poinçon. Ceci peut entraîner un écrouissage et des modifications de la microstructure du matériau, susceptibles d'affecter sa résistance et sa durabilité. L'impact à haute vitesse et la pression exercée lors de l'emboutissage peuvent engendrer des microfissures et des contraintes résiduelles, pouvant compromettre l'intégrité du matériau à terme.

Comment choisir la méthode de fabrication appropriée

1. Dimensions des pièces à usiner

Les pièces, de tailles et de volumes différents, engendrent des coûts de fabrication variables. Le coût de fabrication des petites pièces est inférieur à celui des grandes. Différentes technologies de fabrication peuvent être employées. Les cisailles et les machines de découpe laser permettent de découper les tôles, qui peuvent ensuite être embouties ou pliées à l'aide d'une presse plieuse.

2. Types de matériaux

Différents procédés de fabrication conviennent à différents matériaux. La ductilité et la résistance à la traction des matériaux varient, ce qui influence le choix du procédé approprié. Le pliage et le profilage à froid sont adaptés aux matériaux à faible résistance.

Les matériaux à haute résistance ont une faible ductilité, ce qui rend le pliage et le formage par roulage difficiles. L'utilisation de matériaux inadaptés générera une quantité importante de déchets et endommagera l'outillage.

3. Conception de la pièce

Certaines formes de pièces, comme les perforations et le gaufrage, se prêtent mieux à l'emboutissage. La découpe laser offre une arête de coupe plus lisse, tandis que l'emboutissage produit de nombreuses fissures. La forme et la complexité de la pièce influencent également le choix de la méthode de formage. Le profilage par roulage permet de réaliser des formes linéaires complexes en une seule passe, alors que le pliage nécessite plusieurs passes.

4. Coût

En définitive, tous les choix visent à réduire les coûts tout en maintenant la qualité. Le coût de la main-d'œuvre pour l'emboutissage automatisé est inférieur à celui du pliage manuel. Le coût de l'outillage est sensiblement le même pour le profilage à froid et le pliage. Le profilage à froid permet de réaliser des économies pour la production en série de grandes pièces. Le pliage est plus adapté aux petites pièces et aux petites séries.

Conclusion

Dans le domaine complexe de la fabrication métallique, le choix pour presse plieuse vs estampage Il s'agit d'un facteur essentiel pouvant influencer le résultat des programmes. Chacune présente des avantages pour des exigences spécifiques et personnalisées.

La presse plieuse est réputée pour sa précision et convient aux productions de faible à moyenne envergure.

Chaque pièce peut avoir ses propres spécifications ou une forme de production personnalisée.

Sa flexibilité et sa capacité à gérer les conceptions en font un outil précieux pour la fabrication métallique.

En revanche, l'emboutissage est réputé pour son efficacité et sa rapidité.

Elle est spécialement conçue pour la production à grande échelle et excelle dans la fabrication en série de composants uniformes.

Sa capacité à produire des pièces uniformes et régulières en fait le premier choix pour la production à grande échelle.

Avant tout, la presse plieuse sera le premier choix pour les projets personnalisés et les petites et moyennes séries, et l'emboutissage sera un bon choix pour la production à grande échelle.