Dans le traitement de profilés en alliage d'aluminium ultra-longs, l'étape d'usinage à grande vitesse-après l'extrusion est la plus difficile à contrôler. Pour les profilés en aluminium de taille standard-, l'extrusion est l'étape la plus difficile. La principale difficulté vient des caractéristiques structurelles inhérentes aux profilés en aluminium, à savoir :
Profilés en aluminium d'ingénierie/transport ferroviaire ultra longs : l'usinage à grande vitesse-est le plus difficile. Pour les profilés creux en alliage d'aluminium à paroi mince (tels que les poutres latérales de carrosserie de métro) d'une longueur de 15 à 25 mètres, la difficulté de contrôle de l'étape d'usinage est bien supérieure à celle de l'étape d'extrusion. Les principales difficultés se reflètent sous cinq aspects :
Difficulté à contrôler les vibrations et les déformations de l'usinage : la structure creuse à paroi mince-combinée à la longueur ultra-entraîne une rigidité insuffisante. Pendant la coupe, la cavité interne vibre facilement en raison de la compression, ce qui entraîne directement une déformation et une fissuration du produit, un bruit élevé et une usure rapide de l'outil, affectant gravement la précision de l'usinage.
Efficacité d'ébauche extrêmement faible : plus de 70 % de la surépaisseur de coupe est concentrée dans des zones localisées telles que les faces d'extrémité, les ouvertures de montage et les rainures. Le fraisage en couches traditionnel prend plus de la moitié du temps d'usinage, ce qui rend difficile l'amélioration de l'efficacité.
Difficulté à garantir un usinage de précision : les profilés en aluminium extrudé possèdent par nature des tolérances de torsion et de rectitude (l'écart de torsion maximal admissible pour les profilés de plus de 6 mètres de longueur est de 7 mm). Les tolérances réelles s'écartent souvent des conceptions théoriques, ce qui conduit facilement à des surcoupes ou à des inexactitudes dimensionnelles.
Faible efficacité de serrage et de réglage : les profilés d'environ 20 mètres de longueur nécessitent environ 10 points de fixation. Le serrage manuel et le changement d'outil prennent du temps-, demandent beaucoup de travail-et entraînent une mauvaise stabilité de précision.
Cycle de programmation et de débogage long : la plupart des usines nationales s'appuient encore sur la programmation manuelle, qui prend du temps-et est moins efficace et précise que la programmation automatique, ce qui la rend sujette aux erreurs humaines.
Profilés en aluminium de taille standard : l'étape de formage par extrusion est la plus difficile à contrôler** Pour les profilés en aluminium civils/industriels de taille standard, l'étape d'extrusion présente le plus grand défi de contrôle :
La matrice soumise à des températures et des pressions élevées pendant des périodes prolongées subit des frottements et des chocs, entraînant facilement une usure, des fissures et une déformation. Il en résulte directement des défauts dimensionnels dans les profilés extrudés. De plus, la durée de vie des matrices est affectée par de multiples facteurs, notamment les matériaux, les processus et la maintenance, ce qui rend difficile une prévision précise.
Le contrôle de la température et de la vitesse d'extrusion est un défi : une température trop basse peut provoquer un blocage et une fissuration de la matrice, tandis qu'une température trop élevée accélère l'usure de la matrice et entraîne une dureté de profil insuffisante. Une vitesse d'extrusion excessive accélère l'usure de la filière, tandis qu'une vitesse trop lente réduit l'efficacité de la production. Une correspondance dynamique de la section transversale du profil-et de la qualité de l'alliage est nécessaire, ce qui nécessite une vaste expérience des processus.
Il est difficile de contrôler l'uniformité du flux de métal : des débits inégaux sont susceptibles de se produire lors de l'extrusion de sections transversales complexes, provoquant une torsion et une courbure du profil après le démoulage. Des ajustements répétés de la conception des trous de distribution du débit de la filière sont nécessaires, ce qui entraîne un long cycle d'ajustement.
