Le roulage de plaque d’acier ne date pas d’hier mais encore aujourd’hui, malgré le degré de sophistication des nouvelles rouleuses (parfois appelées cintreuses), il n’en demeure pas moins que le rouleau parfait n’existe pas et qu’un opérateur compétent est souvent la clé du succès. Cependant, les nouvelles rouleuses à 4 rouleaux, munies de commandes numériques (NC ou CNC) peuvent grandement aider la cause.
Nous prendrons quelques minutes dans cette communication pour vous faire part d’un minimum de choses à savoir lorsque vous êtes à la recherche d’un rouleau. Notamment au niveau des capacités et du design.
Les rouleuses à plaques disponibles sur le marché actuel sont majoritairement fabriquées en Europe. Étant donné que l’acier disponible au Canada est généralement plus raide (« yield strength » ou limite élastique plus grande), plusieurs acheteurs se retrouvent souvent biaisés par les spécifications fournies par le manufacturier européen. Il est donc important de spécifier à votre conseiller la limite élastique ou du moins le matériel que vous roulez la plupart du temps ainsi que les matériaux plus durs que vous seriez éventuellement sujet à rouler.
Dans le monde du roulage, les sous-traitants qui roulent plusieurs gabarits de pièces et différentes épaisseurs doivent généralement utiliser deux ou trois rouleaux différents pour pouvoir couvrir tous les besoins. Par exemple, un rouleau à forte capacité (disons 10’ x ½’’), doit avoir une cambrure (ovalité) au niveau du rouleau supérieur pour compenser pour la flexion de celui-ci. C’est un peu comme un système de bombage (« crowning ») sur une presse plieuse. Par conséquent, si vous roulez du matériel mince à l’aide de ce même rouleau, cette cambrure cherchera à rouler plus du centre sinon laminer votre pièce au milieu du rouleau. De plus, il est impossible de rouler des pièces d’un diamètre plus petit que le rouleau supérieur, de même qu’il est impossible de rouler des plaques épaisses avec un rouleau de faible capacité. D’où la nécessité d’avoir des rouleuses de différentes capacités.
La plupart des rouleaux sont définis par leur capacité à « rouler » ET à « pré-rouler » une certaine épaisseur. Par exemple, un rouleau d’une capacité de 10’ x ½ signifie généralement qu’il peut « rouler ½’’ » et « pré-rouler 3/8’’ ». La capacité en pré-roulage est toujours inférieure à celle du roulage parce que le pré-roulage nécessite une utilisation déportée d’un côté du rouleau et par conséquent toute la force disponible au niveau du groupe hydraulique. D’un manufacturier à l’autre, cette capacité peut varier mais il est important de savoir que si vous voulez réduire au minimum les sections plates à l’entrée et à la sortie des pièces, une bonne capacité en pré-roulage est importante. De plus, certains manufacturiers établissent la capacité de roulage à 3X (3 fois) le diamètre du rouleau supérieur tandis que d’autres le font à 5X. Ce qui signifie que le manufacturier à 5X fabrique un rouleau moins rigide (diamètre et matériel rouleaux, motorisation, etc…) que celui qui peut rouler le matériel à 3X. Par exemple, un rouleau d’une capacité de 10’ x ½’’ ayant un rouleau supérieur de 11’’ pourrait rouler, dans un cas une plaque de 10’ x ½’’ dans un diamètre de 33’’ et dans l’autre cas, il ne pourrait pas la rouler dans un diamètre plus petit que 55’’. C’est un écart important et il est important de connaître cette nuance.
Règle générale, si vous désirez rouler à moins de de 3X le diamètre supérieur, vous pouvez le faire mais pour des plaques plus minces. Mais si les plaques sont trop minces, la cambrure du rouleau supérieur pourrait nuire au résultat. Certains modèles de rouleuses à plaques offrent la possibilité de changer le rouleau supérieur. Bien que la variation du diamètre du rouleau ne soit pas majeure, il est possible de jouer avec la cambrure et de donner à votre rouleuse un éventail de possibilités élargi. Votre conseiller assisté du manufacturier pourra vous faire certaines recommandations à ce sujet avec une liste de vos pièces à rouler.
Si vous cherchez à rouler des cônes ou à minimiser la longueur des sections plates, il est également de mise de le spécifier à votre conseiller. Typiquement les sections plates peuvent varier de 1.5 fois à 3.5 fois l’épaisseur du matériel, selon l’épaisseur et le grade. Le roulage de cône nécessite un effort considérable au niveau de la mécanique de la rouleuse. Par conséquent, la capacité maximale en formage de cônes est grandement diminuée. Certains types de rouleuses (particulièrement celle à 4 rouleaux, double croc) rendront cette application plus facile, bien que ce ne soit pas aussi aisé que ça puisse paraître sur les vidéos qu’on retrouve sur le web. Un opérateur bien formé et compétent deviendra vite habile après un certain temps. Il est important de bien spécifier tous les paramètres recherchés au niveau du roulage de cônes.
Le roulage de plaques dures (acier inoxydable, Hardox, etc.) nécessite un effort accru. Le choix d’une rouleuse de capacité suffisante est important. Il faut également le spécifier dès le départ puisque si vous roulez fréquemment ces matériaux plus durs, il existe deux types d’acier pour la fabrication des rouleaux, l’un étant plus adapté à ce type de pièces. De même la dureté des rouleaux et le niveau de polissage pourrait avoir une incidence à court et à long terme sur la durée de vie de vos rouleaux mais également sur la finition de vos pièces.
Au niveau du design, il existe plusieurs configurations sur le marché. 2, 3 et 4 rouleaux, simple croc, double croc, géométrie variable. Toutes ses configurations ont leurs avantages, que ce soit au niveau prix, manipulations ou résultats. Vous trouverez ici les principales avec un bref descriptif :
Ce rouleau est la configuration la plus commune pour son faible coût à l’achat et le principe de roulage, comme vous pouvez le constater est relativement simple. Il est généralement utilisé pour les rouleuses de faible capacité.
Ce type de rouleau offre un compromis intéressant en permettant de rouler sans trop de manutention des plaques même épaisses. Il nécessite cependant un opérateur d’un bon niveau puisqu’il est facile de perdre le maintien de la plaque et l’équerrage n’est pas si facile à exécuter.
Contrairement aux rouleaux standards, le rouleau du haut se déplace de haut en bas. Ce type de rouleau gagne en popularité grâce à ses capacités à rouler des plaques plus épaisses que les rouleaux standards. Il est généralement considéré pour le roulage de plaques de 3″ et plus. De plus, il offre une surcapacité intéressante puisqu’avec les rouleaux latéraux ouverts au maximum, il est possible de rouler jusqu’à 50% plus épais. Autre caractéristique intéressante : la longueur du plat en début de roulage est plus courte que sur les autres types de rouleaux.
Le plus souvent recommandé dans un contexte de grande production de plaques relativement minces (3/16’’ ou moins). Certains peuvent même rouler jusqu’à 250 pièces à l’heure! Dans ce système, le rouleau A fonctionne comme une matrice, il détermine le rayon des pièces. Donc si vous voulez changer de rayon il vous faut changer le rouleau A par un autre rouleau ou un manchon adapté.
Ce type de rouleau offre plusieurs avantages lorsque comparé aux trois rouleaux de type pyramidale:
Le 4-rouleaux est de loin la configuration la plus populaire sur le marché actuellement.
D’autres aspects sont importants au niveau du design afin de vous garantir de meilleurs résultats. Par exemple, le positionnement du rouleau de croquage (celui qui détermine le diamètre de roulage) doit être assuré de façon précise. Il existe sur le marché des différences importantes au niveau de la conception. Le principe qui assure la plus grande précision est le balancement électronique du (des) rouleau(x). Lorsque balancé électroniquement, c’est un peu comme sur une presse plieuse de type Synchro, chaque côté du rouleau est contrôlé indépendamment et la position mesurée à l’aide d’un capteur ou encodeur qui garantissent un positionnement très précis. Certains modèles de rouleaux sur le marché d’une conception plus simple et moins coûteuse utilisent un mécanisme de type « barre de torsion » qui est plus sujet à engendrer des imprécisions au niveau du positionnement et du parallélisme. Si vous recherchez une grande précision, ce design est à éviter. Le balancement électronique est donc plus précis et offre également plus de possibilités si vous roulez des cônes.
Assurez-vous que la rouleuse que vous considérez est équipé d’un entraînement adéquat des rouleaux. Par exemple, si vous devez rouler des pièces dans un petit diamètre sur un 3-rouleaux, vaut mieux que les trois rouleaux soient entrainés sinon il y a de fortes chances que votre pièce glisse entre les rouleaux. Sur les 4-rouleaux, typiquement les rouleaux latéraux ne sont pas entrainés puisque les deux du centre pincent le matériel. Ce pincement est un autre aspect important si vous considérez l’achat d’un 4-rouleaux. Si le pincement est assuré seulement par une pression maintenue par des cylindres hydrauliques, vous pouvez rencontrer des écarts au niveau de votre roulage parce que bien que l’huile ne soit que très peu compressible, elle l’est légèrement, ce qui fait en sorte de jouer au niveau des diamètres de roulage selon la pression exercée par les rouleaux latéraux. Un système hydr0-mécanique vous assurera d’un pincement uniforme et d’une plus grande précision.
Pour ce qui est des rouleuses équipées d’une commande numérique, il en existe plusieurs versions (NC, CNC) avec des possibilités quelque peu différentes d’un modèle à l’autre. L’élaboration de toutes ces possibilités nécessiterait à elle seule un article complet alors si vous avez des questionnements à ce niveau, nous vous invitons à nous contacter pour davantage d’information. J’espère que cette information a sur vous intéresser, nous sommes à votre disposition pour toute question relatives aux rouleaux mais également pour tout autre équipement de fabrication qui pourrait vous intéresser.
SYLVAIN DAGUERRE
YAN DESCHÊNES
YVES GARANT