Tordre l’outil pour plier droit

Le 18/02/2021 à 13:54

Le pliage est une opération délicate qui recèle bien des difficultés, mais lorsqu’il s’agit de plier de manière rectiligne le bord d’une tôle cintrée, l’exercice relève de la gageure. C’est pourtant, depuis plusieurs décennies, le quotidien de l’entreprise Barriquand. L’acquisition auprès du constructeur français Colly d’une nouvelle presse plieuse équipée d’un outillage hors du commun a radicalement simplifié cette opération stratégique.

L'entreprise Barriquand réalise des échangeurs thermiques pour diverses industries. « Dans notre métier nous ne construisons quasiment jamais deux ensembles identiques car chaque échangeur est adapté à un besoin spécifique, pour un processus de production donné, explique Ludovic Taillandier en charge des méthodes au sein de l’entreprise. Dans ce contexte, les matériaux les plus basiques que nous travaillons sont les aciers inox 304L et 316L mais nous avons également à réaliser des appareils en acier inoxydable moins courants comme le C22, l’Asteloy, l’Uranus, et même, plus rarement, des alliages de titane. »

Des ensembles de haute volée
Au-delà de cette première spécificité technique, il faut s’intéresser un instant à la façon dont fonctionne un échangeur pour comprendre la difficulté spécifique que rencontre l’entreprise lors du pliage des éléments. Le principe de ces appareils consiste à faire se croiser, sans jamais qu’ils ne se rencontrent, deux flux de liquides ou gaz distincts, avec une surface d’échange thermique maximale afin d’obtenir le transfert de calories souhaité et, par conséquent, la température désirée sur le fluide à traiter dans le processus. Il faut donc ménager entre chaque plaque de l’échangeur un espace donné afin de permettre le passage des matières concernées. « Pour cela, nous partons de tôles découpées au format, que nous emboutissons afin de réaliser une multitude de plots calibrés en hauteur. Ce sont eux qui, une fois soudés en vis-à-vis d’une tôle identiquement déformée ou sur une tôle plane selon les cas, garantissent le juste écartement sur la partie centrale de la plaque, détaille Ludovic Taillandier. Concernant le contour, chaque plaque comporte un pli de même hauteur que les plots, ce qui permet de réaliser l’étanchéité par une soudure bord à bord des deux plaques. » Voilà pour la théorie et la conception, mais dans la pratique et la réalisation ce n’est pas aussi simple.

Contraindre la machine à plier droit
« Lorsque nous procédons à l’emboutissage de nos tôles, explique Geoffrey Ardebol, responsable de l’atelier chez Barriquand, nous induisons deux types de déformations sur notre tôle. Pour commencer, cette dernière fait une vague dans le sens longitudinal, mais ce qui est plus gênant, c’est qu’elle se cintre dans le plan de la feuille. » Les pièces ressortent alors d’emboutissage en « bananes » de quelques dixièmes de millimètres dans le meilleur des cas et jusqu’à 10 mm dans les matériaux les plus retors et les configurations d’emboutissage les plus défavorables. Un cintre qui est très problématique même en faible valeur, car ce bord de tôle est ensuite plié sur une presse plieuse qui, sans précautions particulières, produira un pli de hauteur variable suivant l’endroit mesuré sur la pièce. Ce défaut est doublé lorsque l’on place les pièces en vis-à-vis pour réaliser le soudage. « C’est une problématique que nous connaissons depuis l’origine de notre activité, nous confie Geoffrey Ardebol, et qui nous posait d’importants problèmes de pliage pour obtenir un pli de hauteur constante d’un bout à l’autre de la pièce. » Afin de parvenir à un tel résultat en dépit de la déformation – heureusement identique sur un même lot de tôle et une même série de pièces –, le fabricant avait eu l’idée de contraindre l’outillage de pliage inférieur suivant la même ligne de galbe que celle mesurée sur la pièce à plier, et d’aligner les éléments de pliage supérieurs suivant la même ligne, par calage avant serrage. Une opération complexe et laborieuse à réaliser, car s’ajoute à cela la déformation en vague qu’il fallait gérer par un calage sous les outils afin de garantir un équerrage constant du pli. Pour parachever le tout, cet ensemble de réglages est à opérer pour le pliage de chaque bord de pièce, car, comme on le pressent, la déformation en bombé sur un côté de la pièce est en creux sur le bord opposé, ce qui interdit de travailler à la retourne. Une difficulté encore accrue par des tailles de pièces pouvant atteindre 6 mètres de long et des hauteurs de plis réduites, faisant de l’opération de pliage un point délicat où réglage et réalisation impliquaient jusqu’à trois opérateurs sur les pièces de grandes dimensions.

Faciliter le pliage
Face à de telles difficultés, on comprend pourquoi les responsables ont souhaité, lorsque le remplacement de la presse plieuse a été envisagé, que la nouvelle machine permette de résoudre l’ensemble des problèmes que nous venons d’évoquer. Après avoir contacté plusieurs fournisseurs c’est auprès de Colly, le seul à relever le challenge sur l’ensemble des aspects (machine et outillage) que notre fabricant trouve sa réponse. « Pour ce qui est de la déformation en vague, notre table de bombage dynamique répond parfaitement au besoin, explique Jean-Luc Toppenot, directeur commercial de Colly. De la même manière, les demandes de la société Barriquand concernant l’assistance d’un opérateur unique sur le poste pour réaliser les pièces n’étaient pas très éloignées des sollicitations en automatisation de pliage auxquelles nous sommes accoutumés à répondre. » Le constructeur a donc proposé une presse plieuse de type PS3000 de 400 tonnes sur 6 mètres dotée de 17 axes numérisés, et desservie par un palonnier à ventouse de chez Dalmec. En face avant, un système de mise en butée automatique permet à l’opérateur de déposer son flan à l’aide du manipulateur et de rejoindre son pupitre de contrôle. La bonne mise en butée de la pièce lui est indiquée par deux voyants qui s’allument sur sa console, lui signalant que les pousseurs ont réalisé la mise en position et qu’il peut lancer le cycle de pliage. Lors de l’opération de pliage, un, deux ou trois accompagnateurs, selon la longueur de la pièce, suivent le mouvement de cette dernière au cours de sa mise en forme. Une fois le cycle terminé, l’opérateur extrait la pièce avec le manipulateur et en place une nouvelle sur la machine.

Un outillage hors pair
Cette amélioration drastique de l’ergonomie de la machine n’est pas le seul avantage pour le plieur : les facilités de réglage sont tout aussi remarquables. Pour parvenir à ce résultat, Colly a conçu et réalisé un outillage spécifique. « La demande de Barriquand concernant le cintrage de l’outillage était pour nous tout à fait nouvelle, et à notre connaissance c’est une première dans le domaine du pliage », explique Jean-Luc Toppenot. Le dispositif consiste en un mécanisme de serrage de lames placé sur un système d’offset mobile à sept points, permettant de déplacer l’axe des lames de pliage de plus ou moins 5 mm par rapport à l’axe de positionnement naturel de l’outil sur la machine, et en un dispositif comparable pour fixer les matrices sur le tablier. Grâce à ce système, l’opérateur peut très facilement corriger le défaut de cintrage constaté sur un lot de pièces en agissant sur les offset de position à l’aide d’une simple manivelle, seul et sans effort afin de régler la courbure d’outillage identique au défaut. Une fois sa ligne de pliage cintrée à la bonne courbure, il peut réaliser son premier pli sur toutes les pièces, puis tout aussi facilement régler sa ligne d’outillage suivant le deuxième cintre et repasser sa série pour finaliser ses pièces. « Cette nouvelle machine nous a permis de réduire le temps passé en pliage de manière considérable, se réjouit Geoffrey Ardebol. Sur les pièces de grandes tailles où il nous fallait 35 heures pour réaliser l’opération avec trois personnes, en bloquant un palan à plein temps sur la machine, nous sommes tombés à 9 heures pour réaliser les pièces, réglages compris, avec un seul opérateur. » Un dernier aspect qui n’est pas négligeable car, au-delà de la productivité elle-même, le fait de travailler à plusieurs sur une machine de ce type en poussant pour assurer un bon plaquage sur les butées et en accompagnant le mouvement de pliage, comporte des risques tant en termes d’accidents que de troubles musculosquelettiques (TMS)