L'influence des matériaux sur le traitement de la tôle

Influence du matériau sur le processus de pliage

Pour les tôles nécessitant un pliage et un formage, une plasticité suffisante et une limite d'élasticité relativement faible sont essentielles. Les feuilles à haute plasticité sont moins sujettes à la fissuration lors du pliage, tandis que les matériaux ayant une limite d'élasticité et un module d'élasticité plus faibles présentent moins de retour élastique après le pliage, ce qui facilite l'obtention de dimensions pliées précises. Les matériaux ayant une bonne plasticité, tels que l'acier à faible teneur en carbone (teneur en carbone <0,2%), le laiton et l'aluminium, sont faciles à plier et à former. Pour les matériaux plus fragiles, tels que le bronze phosphoreux (QSn6,5-2,5), l'acier à ressort (65Mn), l'aluminium dur et l'aluminium ultra-dur, un rayon de courbure relatif (r/t) plus grand doit être maintenu pendant le pliage ; sinon, des fissures risquent de se produire. Une attention particulière doit être accordée au choix des conditions de trempe du matériau, car cela affecte considérablement la capacité de pliage. Pour de nombreux matériaux fragiles, la flexion peut entraîner des fissures au niveau du rayon extérieur ou même une fracture au cours du processus. De même, pour les tôles d'acier à haute teneur en carbone, si une condition de revenu dur est sélectionnée, la flexion peut également provoquer une fissuration ou une fracture du rayon extérieur. Ces problèmes doivent être minimisés autant que possible.

Influence du matériau sur le processus de dessin

L'emboutissage de la tôle, en particulier l'emboutissage profond, est l'un des processus les plus difficiles dans la fabrication de la tôle. Cela nécessite non seulement de minimiser la profondeur d'emboutissage, de simplifier la géométrie des pièces et d'assurer des transitions douces, mais exige également une bonne plasticité du matériau. Sinon, des problèmes tels qu'une déformation globale de la pièce, des plissements locaux ou même des fissures au niveau des sections étirées peuvent facilement survenir.

Les matériaux à faible limite d'élasticité et à coefficient d'anisotropie normal élevé (valeur r) présentent généralement une meilleure aptitude à l'emboutissage. Un rapport d'élasticité inférieur (σs/σb) indique de meilleures performances d'emboutissage et permet une plus grande déformation en une seule opération. Lorsque la valeur r est supérieure à 1, la déformation dans le sens de la largeur se produit plus facilement que dans le sens de l'épaisseur. Un rayon d'emboutissage plus grand (R) réduit le risque d'amincissement et de fissuration pendant le processus d'emboutissage, améliorant ainsi l'aptitude à l'emboutissage.

Les matériaux courants offrant de bonnes performances d'étirage comprennent : la tôle d'aluminium pur, 08Al, ST16 et SPCD.

Influence du matériau sur la dureté

Dans la conception de structures en tôle, il arrive souvent que la rigidité des composants structurels en tôle ne réponde pas aux exigences. Les concepteurs de structures peuvent recourir à l'acier à haute teneur en carbone ou à l'acier inoxydable pour remplacer l'acier à faible teneur en carbone, ou opter pour des alliages d'aluminium plus durs et plus résistants à la place des alliages d'aluminium ordinaires, dans l'espoir d'améliorer la rigidité des pièces. En réalité, cela ne produit aucun effet significatif.

Pour les matériaux du même type de base, la résistance et la dureté peuvent être considérablement augmentées par traitement thermique ou alliage, mais la rigidité change très peu. Pour augmenter la rigidité d'une pièce, il est nécessaire soit de changer le type de matériau, soit de modifier la forme de la pièce pour obtenir un effet notable. Le module d'élasticité et le module de cisaillement de différents matériaux peuvent être trouvés dans le tableau 1-2.