La formation des extrémités de tubes est une étape essentielle pour obtenir des raccords de fluides et des assemblages structurels efficaces dans la fabrication industrielle. Les machines automatiques d'évasement et d'agrandissement sont au cœur des systèmes de freinage automobile, des équipements de réfrigération CVC et des grands échangeurs de chaleur, où le comportement physique du processus affecte directement la qualité et l'efficacité de la production. La sélection de l'équipement doit donc commencer par la pièce à usiner, son matériau et les spécifications de joint requises.
La formation des extrémités de tubes modifie la géométrie de l'extrémité d'un tube pour répondre à des exigences de connexion spécifiques. Évasement agrandit l'extrémité vers l'extérieur en une face conique, produisant une étanchéité métal sur métal qui ne dépend pas d'un joint ou d'un joint torique. Agrandissement augmente le diamètre du tube pour créer un ajustement serré par interférence ou glissement avec un composant d'accouplement, une méthode couramment utilisée pour fixer les tubes dans les plaques tubulaires des échangeurs de chaleur.
Les secteurs industriels spécifient des formes d'extrémité de tube distinctes, et la sélection de la mauvaise spécification peut entraîner directement une défaillance d'étanchéité. Les angles d'évasement courants et leurs applications typiques sont présentés ci-dessous.
| Angle | Industrie ou norme |
|---|---|
| 37° | SAE/JIC ; systèmes de freinage hydraulique et automobile |
| 45° | JIS ; réfrigération et certains marchés asiatiques |
| 60° | Connexions métriques |
| 90° | Connexions à bride pour fixation boulonnée |
L'acquisition d'équipements de formation d'extrémités de tubes doit suivre une approche centrée sur la pièce à usiner. La première étape consiste à évaluer le matériau du tube, car le cuivre et l'aluminium sont relativement faciles à former, tandis que l'acier inoxydable nécessite une force plus importante. La deuxième étape consiste à déterminer le diamètre et l'épaisseur de paroi du tube ; la troisième consiste à adapter le degré d'automatisation à l'échelle de production.
Le type d'entraînement doit également refléter l'application. Les entraînements hydrauliques conviennent aux tubes à paroi épaisse, les entraînements pneumatiques sont appropriés pour les tubes à paroi mince, et les entraînements servo-électriques offrent une haute précision et une efficacité énergétique dans les lignes de production automatisées.
Les défaillances du processus résultent généralement d'une mauvaise évaluation des limites physiques du matériau. La fissuration à l'extrémité du tube est souvent causée par un étirement excessif ; le support interne par mandrin et le recuit des matériaux fragiles peuvent réduire le risque. Le froissement résulte généralement d'une compression excessive et peut être amélioré grâce à des outils segmentés et à des vitesses d'avance contrôlées.
Le contrôle dimensionnel est essentiel pour prévenir les fuites. L'inspection de la première pièce doit être effectuée avec des jauges plutôt que par évaluation visuelle.