Calcule pour la compression d'une plaque d'aluminium.

[kakou321]

Bonjour à tous,

voici mon problème:

J'ai une plaque en aluminium de 10cm x 10cm, (grade 50xx ou 60xx) d'une épaisseur de 2mm que je souhaite réduire à 1,7mm. (+/- 0,05mm).
J'ai essayé plusieurs métohodes, comme par exemple j'ai passé des dizaines d'heures à l'aide d'une CNC numérique, mais sans y parvenir correctement. Je n'ai malheureusement pas à ma disposition d'autre équipement me permettant de réaliser cette tache de manière professionnel.

Je me demande s'il est possible de le faire à l'aide d'une presse hydraulique de plusieurs dizaines de T. Cependant je ne suis pas capable de faire les calculs.
Est-il possible de connaitre la force à appliquer à l'aide d'une presse sur une plaque de 10cm x 10cm pour réduire son épaisseur?


Merci pour votre aide.
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[RomVi]

Bonjour

Il faut partir d'une plaque de 2mm et la réduire à 1.7 avec une fraiseuse, c'est très facile, mais on ne fait pas ça sur une petite CNC chinoise en effet.
Il doit y avoir un atelier de mécanique à proximité de chez toi, ils devraient pouvoir faire ça pour un cout modéré.

[kakou321]

bonjour Romvi.

En fait je fais deja appel à un workshop specialisé dans le fraisage. Ils ont une fraiseuse verticale professionnelle coutant 100k euros, et une plus petite CNC HighZ S-1000/T.

Je fabrique un prototype de pièces en aluminium et cuivre que je souhaite développer à plus grande échelle par la suite.
J'ai pu négocier avec le propriétaire la location de la CNC HighZ, qui n'est certe pas une fraiseuse professionnelle pour le métal, mais ce n'est pas non plus du materiel chinois.

La CNC est de bonne facture et suffisamment rigide pour fraiser et couper de l'alu, elle le fait d'alleurs parfaitement. Mon seul problème est que certaines pièces doivent etre de 1,7mm et il n'existe pas de plaques d'alu ou cuivre de cette épaisseur.
Pour détailler cette pièce, elle fait 10cm par 10 cm. C'est une plaque carré.

Je travaille à partir d'une plaque de 2mm qui fait 50cm par 50cm. Et le problème de la CNC est que lorsque je pose la plaque d'alu et la bloque sur la table, la plaque se tord légerement. J'ai essayé plusieurs facons de bloquer l'alu, mais 2mm c'est trop fin, et lorsque l'on met des vis pour la plaquer sur la table, l'alu ne reste pas parfaitement plat.
La facon la plus précise est de pose ma plaque de 2mm; puis une plaque de 6mm d'alu par dessus afin de faire un appui régulier sur toute ma plaque de 2mm. Ensuite je fraise directement dans la plaque de 6mm et je retire 0.2mm dans la plaque en dessous. Cela fonctionne assez précisement, mais c'est trop long. Et je ne peux pas mettre cela en place pour une fabrication de centaines de pièces par semaine.

Comme vous le dites, en utilisant leur fraiseuse vertical ils peuvent réduire l'épaisseur de la plaque d'alu de manière plus propre qu'avec la petite CNC. Mais ce n'est pas mon souhait, car je souhaite trouver une facon de travailler sur le long terme, et non pas la fabrication d'une seule pièce.

La facon officielle serait d'utiliser une "surface grinder" (désolé, je ne sais pas comment cela s'appelle en francais).
Mais je ne suis pas en france, et je n'ai pas accès à ce materiel.
ou alors utiliser une "rolling machine". Mais meme problème.

J'en reviens à ma question principale de savoir si une personne peut m'aider à calculer la force nécessaire pour compresser de l'alu..

[Douxleurre]

Bonjour,

Pour répondre directement à la question concernant l'usage éventuel d'une presse hydraulique, si je comprend bien ici "tonne" signifie des tonnes (force)/cm².
Pour 10 tonnes (force)/cm² alors la presse exerce une pression d'environ 10 * 1000 * 9.81 Newton /cm² soit environ 0.1 millions de Newton/cm² ou encore 1GigaPascal.
Or si on applique la loi de Hooke à de l'aluminium de module d'Young = 70 GigaPascal sur une déformation relative de 15% = 0.3cm/2cm alors on obtient une pression à exercer d'environ 10GPa, soit 100 tonnes/cm².
Ça risque donc d'être peut-être un peu tendu sur le papier avec une presse de quelques dizaines de tonnes.

[A voir en vidéo sur Futura]

[kakou321]

bonjour Romvi.

En fait je fais deja appel à un workshop specialisé dans le fraisage. Ils ont une fraiseuse verticale professionnelle coutant 100k euros, et une plus petite CNC HighZ S-1000/T.

Je fabrique un prototype de pièces en aluminium et cuivre que je souhaite développer à plus grande échelle par la suite.
J'ai pu négocier avec le propriétaire la location de la CNC HighZ, qui n'est certe pas une fraiseuse professionnelle pour le métal, mais ce n'est pas non plus du materiel chinois.

La CNC est de bonne facture et suffisamment rigide pour fraiser et couper de l'alu, elle le fait d'alleurs parfaitement. Mon seul problème est que certaines pièces doivent etre de 1,7mm et il n'existe pas de plaques d'alu ou cuivre de cette épaisseur.
Pour détailler cette pièce, elle fait 10cm par 10 cm. C'est une plaque carré.

Je travaille à partir d'une plaque de 2mm qui fait 50cm par 50cm. Et le problème de la CNC est que lorsque je pose la plaque d'alu et la bloque sur la table, la plaque se tord légerement. En retirant 0,3mm sur une surface carré de 10cm, je me retrouve avec des differences trop importantes du fait que la plaque est bombée.

J'ai essayé plusieurs facons de bloquer l'alu, mais 2mm c'est trop fin, et lorsque l'on met des vis pour la plaquer sur la table, l'alu ne reste pas parfaitement plat.
La facon la plus précise est de pose ma plaque de 2mm; puis une plaque de 6mm d'alu par dessus afin de faire un appui régulier sur toute ma plaque de 2mm. Ensuite je fraise directement dans la plaque de 6mm et je retire 0.2mm dans la plaque en dessous. Cela fonctionne assez précisement, mais c'est trop long. Et je ne peux pas mettre cela en place pour une fabrication de centaines de pièces par semaine.

Comme vous le dites, en utilisant leur fraiseuse vertical ils peuvent réduire l'épaisseur de la plaque d'alu de manière plus propre qu'avec la petite CNC. Mais ce n'est pas mon souhait, car je souhaite trouver une facon de travailler sur le long terme, et non pas la fabrication d'une seule pièce.

La facon officielle serait d'utiliser une "surface grinder" (désolé, je ne sais pas comment cela s'appelle en francais).
Mais je ne suis pas en france, et je n'ai pas accès à ce materiel.
ou alors utiliser une "rolling machine". Mais meme problème.

J'en reviens à ma question principale de savoir si une personne peut m'aider à calculer la force nécessaire pour compresser de l'alu..

[Douxleurre]

Rebonjour,

En complément à ma réponse préccédente, l'ordre de grandeur donné n'est valable que pour une déformation élastique (et donc réversible, comme un ressort).
En pratique on souhaite obtenir ici une déformation plastique (irréversible) du matériau. Des courbes expérimentales ont été tracées et indiquent plutôt un seul de déformation plastique à 0.1 GPa soit 1Tonne(force)/cm².

source : https://www.google.com/url?sa=i&url=...AAAAAdAAAAABAX

[kakou321]

Désolé j'ai posté mon message en double lorsque j'éssayais de le modifier, et malheureusement je ne peux plus le supprimer.
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Bonjour Douxleurre

merci pour cette réponse. Lorsque je parle de tonnes, je parle en fait de valeur indiqué sur la presse.
Les presse hydrauliques non professionnelles vendues dans la marché sont en général équipées de crique hydraulique de 20t,
Donc ce n'est pas exactement une force par cm carré, mais la masse qu'est capable de soulever le crique.

Merci pour ton calcul, je vais essayer de voir ce que je peux en faire.
Bonne soirée.

[RomVi]

Je comprend mieux la contrainte. Dans ce cas je partirai d'un carré de 100x100 et je le tronçonnerais par tranches de 1,7mm.

[kakou321]

En faite la presse fait 20T, donc elle appuye de 20.000kg sur une surface de 10cm carré dans mon cas.
Ce qui fait 200kg par cm carré.. en effet ce n'est pas beaucoup :/

[kakou321]

Merci pour cette idée. Le propriétaire du workshop a commandé une découpeuse à file. Il me semble que cela s'appelle micro érosion.
Cela serait parfait pour cette tache, mais la machine sera recu dans 4 mois.

As-tu une idée d'une autre machine capable de découper avec précision une poutre en alu?
Je rappelle ma tolérance de 0,05mm.

[RomVi]

Une scie à onglet peut faire ça, par contre la tolérance est peut être un peu faible.
A mon avis le plus facile serait de partir de grandes plaques de 2mm, couper d'abord les carrés, puis les rectifier un à un sur une fraiseuse programmable, avec un bridage par vide.
Il faudra d'abord usiner le support, mais ce n'est pas très compliqué.

Avec une fraiseuse programmé il sera possible de faire le travail assez rapidement.

[JeanYves56]

Bsr ,

Vous pouvez enlever 0.3 mm avec une machine de ce genre :
https://www.rileysurfaceworld.co.uk/...utm_medium=cpc

Vous pouvez trouver ce type de machine en tolerie industrielle et sous traiter cette opération , elles sont utilisées pour ébavurer les pieces poinçonnées

Par presse , une telle surface , même en alu il faut oublier

[titijoy3]

il est peut être possible d'utiliser un laminoir ?

http://www.reynolds-european.fr/nos-...inium-lamines/

[kakou321]

Merci à tous pour vos réponses.
J'en conclue donc que la presse n'est pas possible pour ce genre de surfaces. Je vais voir les autres méthodes mentionnées ci-dessus. Bonne journée

[jiherve]

bonjour,
titijoy3 donne la seule et unique solution qui ,sans doute l'effet de la providence, est celle utilisée pour fabriquer les tôles.
On trouve des petits laminoirs d'atelier!
JR

[kakou321]

bonjour,
titijoy3 donne la seule et unique solution qui ,sans doute l'effet de la providence, est celle utilisée pour fabriquer les tôles.
On trouve des petits laminoirs d'atelier!
JR

Bonjour Jiherve,

en effet c'est la manière officielle de faire. Cependant je n'ai pas trouvé de laminoire là où je vie (je suis en Lettonie). J'ai trouvé une entreprise qui à une "rolling machine". Ils m'ont indiqué que cela réduisait l'épaisseur de la tôle, mais le but principale était de rouler une plaque pour en faire un tube.

Il y a peut être d'autre machines qui gardent la tôle plane, (sans doute laminage à chaud) mais je doute que cela soit disponible pour particuliers et pour ce petites quantités.

J'ai trouvé des petits laminoirs (par exemple pour bijoutier) sur Amazon, mais bien souvent ce n'est pas fait pour des plaques de 10cm de large.

Si tu a un lien vers un outil que je puisse acheter en Europe, je suis preneur.
Merci

edit: quand au lien envoyé par titijoy, la MOQ est de 1000kg...

[RomVi]

Je serais très étonné qu'un "laminoir d’atelier" puisse faire le boulot, notamment en terme de précision demandée.
Le plus pertinent à mon avis serait de poser la question sur un forum adapté, car les personnes ici répondent sans savoir ; par exemple ici : https://www.usinages.com/

[kakou321]

Je serais très étonné qu'un "laminoir d’atelier" puisse faire le boulot, notamment en terme de précision demandée.
Le plus pertinent à mon avis serait de poser la question sur un forum adapté, car les personnes ici répondent sans savoir ; par exemple ici : https://www.usinages.com/

je vais essayer ce forum Romvi

[JeanYves56]

Bjr ,

On pourrait le faire au laminoir , il faut en avoir un ! ,
excepté certains bijoutiers ... je ne vois pas qui aujourd'hui possède un tel engin et encore ils sont plus étroits que 100mm


Vous trouverez plus aisément , en tolerie industrielle .... une grindingmaster ( lien que j'ai mis plus haut )
c'est utilisé pour ebavurer les toles poinconnées , pour faire des faces avant d'appareils etc ...
une telle entreprise pourrait vous faire cela sans pb

[Sethy]

Connais-tu la table à dépression ?

Il s'agit en fait d'un accessoire pour une CNC qui permet de maintenir la pièce à usiner en place, non pas à partir de brides, mais par dépression.

Exemples ici : https://www.google.com/imgres?imgurl...MygAegUIARDrAQ

C'est quelque chose qu'on peut aussi faire soi-même "assez" facilement.

Si tu ne trouves pas d'atelier (ou de Fablab) qui en dispose, tu pourrais l'usiner toi même en partant d'idées trouvées sur le net. En combinant un cadre externe aux dimensions de ta pièce et en rainurant la partie prévue pour être en contact avec la pièce, ça devrait le faire. Evidemment, il faudra peut-être adapter le nombre de passes et n'enlever qu'une fraction de l'alu à chaque passe.

[jiherve]

re
voir là :https://www.cookson-clal.com/materie...earch=y&show=N
Leur poser la question.
JR

[kakou321]

Connais-tu la table à dépression ?

Il s'agit en fait d'un accessoire pour une CNC qui permet de maintenir la pièce à usiner en place, non pas à partir de brides, mais par dépression.

Exemples ici : https://www.google.com/imgres?imgurl...MygAegUIARDrAQ

C'est quelque chose qu'on peut aussi faire soi-même "assez" facilement.

Si tu ne trouves pas d'atelier (ou de Fablab) qui en dispose, tu pourrais l'usiner toi même en partant d'idées trouvées sur le net. En combinant un cadre externe aux dimensions de ta pièce et en rainurant la partie prévue pour être en contact avec la pièce, ça devrait le faire. Evidemment, il faudra peut-être adapter le nombre de passes et n'enlever qu'une fraction de l'alu à chaque passe.

bonjour, oui je connais. Dans le workshop ou j'utilise la CNC il y'en a une. malheureusement cela ne fonctionne pas assew précisement. Il faut obligatoirement utiliser un joint sous la plaque d'alu. Dans ce cas c'est une nappe en caoutchout avec des trous. Cela permet de bien realiser l'étanchéité et de coller la plaque d'alu.
Mais même si la table à dépression est usinée très plate, la jointure en caoutchouc créé des variation de hauteur. De près de 0,2mm.
J'ai essayé déchanger le joint en caoutchouc par une feuille de papier; cela fonctionne au niveau étanchéité, mais idem. Trop de variation de hauteur.
Si je n'utilise aucun joint, la plaque en alu ne tient pas assez; meme avec des passes très faibles.

[kakou321]

re
voir là :https://www.cookson-clal.com/materie...earch=y&show=N
Leur poser la question.
JR

Merci pour ce lien!

[Jaunin]

Bonjour,
Je n'ai peut être pas tout compris, désolé, mais ne trouve t'on pas des tôles d'alliage d'alu. de cette épaisseur directement.

Il y a aussi l'étau gel pour tenir une plaque mince.

Cordialement.
Jaunin__

[JeanYves56]

Re ,

Avec ces petits laminoirs vous aurez sans doutes l'epaisseur , mais le flan sera en " banane "...
cela vous conviendrait il ?

[FC05]

Peut-être penser à un traitement thermique pour rendre le tout malléable avant le laminage/redressage ???

[JeanYves56]

Bsr ,

Pour compléter mon message plus haut , ces petits laminoirs n'ont que 2 rouleaux et le flan sort inévitablement courbé ,
Il est nécessaire ensuite de passer dans un redresseur de tole qui comporte une série de rouleaux inférieurs et supérieurs pour avoir une flan avec une bonne planeité .

Je connais bien un petit laminoir similaire , pour la bonne et simple raison que je l'ai refait mécaniquement pour l'association d'un copain ,

[JeanYves56]

Une video de ponceuse à bande Grindingmaster :



https://www.youtube.com/watch?v=GINz51BqNU4