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Apr 11, 2024

Empêcher la fissuration des bords lors du pliage de la tôle

FIGURE 1. Les fissures sur le rayon extérieur du pli, près d'un bord coupé, pourraient être dues à une variation de dureté par rapport à la zone affectée thermiquement (ZAT) de la coupe. La variation des propriétés matérielles pourrait contribuer

FIGURE 1. Les fissures sur le rayon extérieur du pli, près d'un bord coupé, pourraient être dues à une variation de dureté par rapport à la zone affectée thermiquement (ZAT) de la coupe. La variation des propriétés matérielles pourrait être un facteur contributif.

Question : Plusieurs pièces A36 de 0,25 po d'épaisseur se sont fissurées sur les bords après le pliage (voir Figure 1). Nous avons déjà plié ces mêmes pièces à plusieurs reprises et n'avons eu aucun problème jusqu'à récemment. Nos angles de courbure externes vont de 75 à 90 degrés et notre rayon de courbure intérieur spécifié est de 0,25 po. Nous utilisons un 2 pouces. Matrice en V et poinçon de rayon de 0,236 po.

Nous ne plions pas de manière aiguë et des fissures semblent se produire que nous plions avec ou contre le grain du matériau, mais les pièces semblent se fissurer encore plus lorsqu'elles sont pliées dans le sens du grain. Cela ne semble pas à lui seul expliquer le problème de fissuration, car nous avons eu d'autres lots de pièces qui ne se sont pas fissurés quelle que soit l'orientation du grain. Nous reprenons notre processus pour identifier si toutes les pièces fissurées se sont détachées des mêmes tôles. Nous vérifions également la direction des grains en vérifiant les nids laser.

Une possibilité est que les pièces fissurées aient été accidentellement découpées dans le mauvais matériau, comme le C-1010. Je pense cependant que la dureté inférieure du C-1010 le rendrait en réalité moins susceptible de se fissurer que l'A36. Je pense également que, comme les deux sont des aciers doux, aucun des deux ne devrait se fissurer lorsqu'il est plié sur un 2 pouces. mourir.

Nous espérions que vous pourriez avoir une idée des causes de telles fissures. Comment la dureté affecte-t-elle la capacité de pliage ? Quels autres facteurs auraient pu changer et provoquer une fissuration des pièces de cette manière ? Étant donné que toutes les fissures sont originaires du bord de la pièce, des changements dans les conditions de découpe au laser auraient-ils pu modifier la dureté des bords et provoquer quelque chose comme ceci ?

Réponse : La dureté de l’acier peut avoir un impact significatif sur sa capacité à se plier sans se casser. L'acier avec un indice de dureté élevé, tel qu'un matériau trempé ou revenu, sera plus cassant et moins ductile que l'acier plus doux, ce qui le rendra plus difficile à plier sans se fissurer ou se casser. Et oui, chaque fois que vous découpez une tôle ou une plaque au laser ou au plasma, le matériau durcit dans la zone affectée thermiquement (ZAT) au point de découpe (voir Figure 2). Selon l'épaisseur et le type de métal, cette zone peut s'étendre profondément dans le matériau (voir Figure 3).

Et vous avez raison : le durcissement du bord peut en effet affecter la capacité du matériau à être formé ou usiné, car la région durcie peut être plus fragile et moins ductile que le reste du matériau. La fissuration des bords est une possibilité réelle, en particulier si la puissance du laser et la vitesse de découpe n'ont pas été optimisées pour minimiser la ZAT. Si vous avez besoin d'un bord plus doux, vous devrez peut-être effectuer un traitement supplémentaire ou un traitement thermique pour restaurer les propriétés du matériau.

Lors du pliage de l’acier, les grains extérieurs du matériau subiront une tension tandis que les grains intérieurs subiront une compression. Les aciers plus durs seront moins capables de se déformer sous ces contraintes, ce qui peut provoquer une fracture du matériau le long des grains externes. En revanche, les aciers plus doux seront plus malléables et capables de mieux se déformer sous contrainte, permettant à ces matériaux de se plier sans se casser.

L’épaisseur de la feuille peut également jouer un rôle dans sa capacité à se plier. Un acier plus épais nécessitera plus de force pour se plier, ce qui augmentera le risque de fissuration ou de rupture du matériau, surtout s'il est déjà durci ou revenu.

Lorsque vous travaillez l'acier, tenez compte de sa dureté et de son épaisseur pour déterminer sa capacité à se plier sans se casser. Les métaux plus mous et plus malléables peuvent être plus faciles à travailler, tandis que les métaux plus durs peuvent nécessiter une manipulation plus prudente pour éviter tout dommage.

Les organismes de normalisation ne définissent pas explicitement la plage de dureté de l'acier A36. Néanmoins, il est généralement connu pour avoir une plage de dureté Brinell (une mesure de la résistance d'un matériau à l'indentation) comprise entre 119 et 159. La dureté de l'acier A36 peut varier en fonction de facteurs tels que le traitement thermique spécifique utilisé et l'épaisseur du matériau. , ainsi que la température et la durée de tout procédé de soudage ou de chauffage pouvant être utilisé pendant la fabrication.