La CNC "rejoue" les mouvements enregistrés

Il a fallu attendre 1982 pour que Leifeld, mette au point cette commande par apprentissage ou "play-back" combinée à la CNC. Une technique de programmation également étudiée à l'époque par les deux constructeurs français Termoz Industrie et RONDOLOTTI MAINTENANCE. Elle procède, comme pour la programmation des robots poly-articulés de soudage et de peinture, par "l'enregistrement" des gestes de l'opérateur : le repousseur réalise une première pièce et les mouvements et les efforts variables qu'il imprime aux outils molettes pendant les différentes passes sont électroniquement mémorisés. Ils sont ensuite "ajustés" avant d'être fidèlement reproduits ou "rejoués" (play) par la CNC de la machine.

Le chariot porte-molette est entraîné selon deux axes d'inclinaison variable mais proche de 45°, par des asservissements hydrauliques, à servomoteurs hydrauliques et vis à billes, ou plus récemment par des moteurs électriques à vis à billes.

Les techniques de repoussage et de fluotournage permettent d'obtenir des pièces diversifiées allant des simples formes expansées en tôle fine aux couronnes de pignonnerie pour boîtes de vitesses jusqu'aux aux roues en aluminium. (doc Leico).

Un formage impossible à modéliser

Pendant les passes successives du repoussage du flan, les déplacements du chariot et les efforts exercés par la molette varient à chaque instant et l'opération ne peut être modélisée, contrairement à d'autres techniques de déformation. Le forgeage et l'emboutissage ont en effet bénéficié des R&D en simulation numérique par les méthodes de calcul aux éléments finis et ces procédés sont désormais assistés par des logiciels spécifiques de simulation.

Le repoussage est par principe réservé aux pièces de révolution mais la CNC permet de traiter des pièces qui ne sont pas à symétrie axiale (par exemple de forme ellipsoïdale) fait observer Gilbert Desbordes qui rappelle par ailleurs que « la commande adaptative qui se proposait de réaliser des pièces repoussées de façon complètement automatique à partir des données de la CAO n'a pas encore tenu ses promesses »

En repoussage, la difficulté est d'éviter la formation de plis sur la pièce ou des déchirures. Pendant l'opération, on soutient le flan en rotation par une "contremolette" ou un disque, parfois appelé "serre-flan" par analogie à celui des presses d'emboutissage, qui compense les efforts exercés par la molette et "lisse" les plis formés à la périphérie du flan.

Il faut aussi choisir des métaux qui présentent de bonnes aptitudes mécaniques au fluage, notamment l'aluminium et ses alliages qui constituent près de 80% des pièces repoussées.

Enfin l'opération est facilitée par une lubrification : le repousseur traditionnel utilisait du suif pour faire glisser ses outils manuels et les tours actuels procèdent par pulvérisation de brouillard d'huile.

Les épaisseurs repoussées dépendent du type de machine. En travail manuel et à température ambiante, on forme sans problème des flans d'épaisseur 0,5 à 3 mm et jusqu'à 6,5 mm pour l'aluminium ; avec un tour à chariot hydraulique (ou un système de réchauffement du métal) on repousse des pièces de plusieurs millimètres ; au-delà des 25 mm, il faut de puissantes machines.

Le CETIM a étudié l'aptitude au repoussage des tôles par des essais de caractérisation sur un mandrin tronconique "normalisé" de pente 40° pour des flans de 300 mm de diamètre et de 1,2 mm d'épaisseur avec différentes avances par tour et en plusieurs passes. L'aluminium pur (1050 A) vient en tête avec d'excellentes aptitudes au formage, suivi des aciers d'emboutissage (XC, XES, FePO6). Le cuivre nécessite des précautions selon la géométrie de la pièce et trois alliages (l'aluminium 5754, le laiton, et l’inox ferritique) impliquent d'adapter la gamme de fabrication. Enfin l'Inconel, l'inox austénitique et le titane ne sont pas repoussables à froid. Les résultats de ces essais sont récapitulés dans le guide technique co-édité en 1993 par le Cetim et le Gimef (Groupement français des industries transformatrices de métaux en feuilles). L'ouvrage donne également les formules plus ou moins complexes pour calculer le diamètre du flan en fonction de celui de la pièce finale qui fait partie du savoir-faire du repousseur.

Les plus puissants tours de repoussage à froid admettent des flans de tôle jusqu'à 5 mètres de diamètre et pour des épaisseurs de tôle de 20 mm d'acier.

Accès aux autres parties :

Les techniques de repoussage et de fluotournage : introduction - partie 1
Les techniques de repoussage et de fluotournage : explication des procédés - partie 3
Les techniques de repoussage et de fluotournage : commande par apprentissage ou adaptative - partie 4
Les techniques de repoussage et de fluotournage : des bouteilles de gaz à partir de tubes - partie 5
Les techniques de repoussage et de fluotournage : des machines à border et à détourer, à façonner - partie 6
Les techniques de repoussage et de fluotournage : Leifled - Leico - partie 7
Les techniques de repoussage et de fluotournage : M&M - partie 8