Les technologies de découpe de tubes suivent la dynamique du marché

L'avancée incessante de la technologie continue d'introduire des matériaux plus difficiles à couper sur le marché des tubes et tuyaux, les exigences de qualité continuent d'augmenter et la pression concurrentielle ne faiblit jamais. Photo gracieuseté de BLM GROUP USA, Novi, Michigan.

Former, encocher, poinçonner, percer, percer, tarauder, biseauter, meuler, souder : peu importe ce que vous faites sur un tube ou un tuyau pour le préparer à être expédié à votre client, la première opération sera probablement un processus de découpe. Bien que de nombreux choix de procédés de découpe soient disponibles depuis des décennies, la plupart des machines utilisées aujourd'hui sont bien plus avancées que leurs prédécesseurs d'il y a quelques années à peine. À mesure que les matériaux des tubes et des tuyaux deviennent plus variés et que les pressions concurrentielles deviennent plus difficiles, les logiciels, les capteurs et les systèmes de contrôle deviennent plus performants. Le résultat? Les fournisseurs d'équipement disposent d'un plus grand choix de matériel et de logiciels, ce qui leur permet de développer des machines plus rapides, plus précises, plus polyvalentes et plus automatisées que jamais pour aider les fabricants de tubes et de tuyaux à répondre à des applications de coupe de plus en plus difficiles.

Le rythme incessant de la technologie amène sur le marché des produits améliorés ou entièrement nouveaux et, dans de nombreux cas, ces produits sont fabriqués à partir de matériaux améliorés. Dans l'industrie métallurgique, le secteur automobile est un moteur clé du développement des alliages, qui s'efforce d'atteindre des objectifs d'émissions toujours plus faibles et des objectifs d'efficacité énergétique toujours plus élevés en mettant en œuvre des matériaux plus résistants et plus légers que les métaux conventionnels. Bien que les constructeurs automobiles utilisent une variété de matériaux, tels que l’aluminium et le magnésium, une grande partie de chaque automobile est encore fabriquée en acier. Un autre moteur est l’industrie pétrolière, qui s’appuie sur des produits chimiques en acier capables de résister aux conditions difficiles de l’environnement offshore, car les forages vont plus profondément que jamais.

Avancées de l'acier. En réponse à ces demandes, l'industrie sidérurgique continue de proposer de nouveaux matériaux sur le marché. Selon la World Steel Association, l’acier est disponible en 3 500 qualités.

Les alliages d'acier avancés à haute résistance, les matériaux à haute résistance/faiblement alliés, les aciers à deux phases et les aciers à plasticité induite par transformation ont contribué à un bouleversement mineur dans la science des matériaux. Les matériaux les plus récents présentent des améliorations de résistance substantielles par rapport à l'acier doux commun, tel que le SAE 1010, qui a une résistance à la traction ultime d'environ 42 000 livres par pouce carré (PSI).

« Il y a dix ans, la résistance à la traction moyenne dans l'industrie de la forge automobile était de 750 newtons par millimètre carré (109 000 PSI) et la vitesse maximale de la lame de nombreuses scies était d'environ 130 à 140 mètres par minute (MPM) [445 pieds par minute (FPM) ] », a déclaré Daniel Johns, directeur du développement commercial chez Kinkelder USA.

À l’époque, les exigences en matière de lame de scie étaient considérables, mais en quelques années seulement, beaucoup de choses ont changé. Certains des matériaux les plus récents sont 30 % plus résistants, 980 N/mm2 (142 000 PSI), et les scies fonctionnent plus rapidement, souvent à plus de 200 MPM (656 FPM).

« Il y a quinze ans, nous vendions davantage de lames à usage général », a déclaré Johns. « De nos jours, le marché a davantage besoin de lames conçues pour des applications spécifiques. » Par exemple, les lames en céramique-métal (cermet) répondaient aux exigences d'environ 80 pour cent des applications de barres il y a à peine cinq ans, alors qu'aujourd'hui, environ 80 pour cent des applications nécessitent du carbure revêtu, a-t-il déclaré.

"Les lames en carbure revêtu ont une résistance de pointe plus élevée et une résistance aux températures plus élevée, de sorte qu'elles peuvent résister à la coupe de matériaux plus durs à des vitesses plus élevées", a-t-il déclaré.

En plus des revêtements qui peuvent aider à résister à une chaleur allant jusqu'à 900 degrés C (1 600 degrés F), une autre stratégie consiste à optimiser la géométrie des dents, à modifier les angles de coupe pour correspondre à la qualité de l'acier et à modifier l'espacement pour faire face à la vitesse plus rapide de la lame.

Cela ne veut pas dire que le cermet soit laissé pour compte. « Leur durée de vie des lames est exceptionnelle, c'est donc toujours un bon produit lorsque le matériau n'est pas aussi dur et que la scie ne tourne pas aussi vite », a-t-il déclaré.