1. Aperçu de la Machine de cisaillement à froid

Une machine de cisaillement à froid est un type d'équipement de coupe industriel utilisé pour couper des billettes métalliques, des barres, des plaques ou des produits laminés à température ambiante, d'où le nom de cisaillement « à froid ».
Contrairement aux cisailles à chaud, qui fonctionnent à des températures élevées pendant le laminage, les cisailles à froid sont principalement utilisées après refroidissement ou dans les processus de post-laminage, où les matériaux se sont solidifiés et nécessitent une haute précision dans le contrôle dimensionnel.

La cisaille à froid est généralement installée à la fin des lignes de laminage, des systèmes de coupe à longueur ou des ateliers de transformation de barres d'acier.
Il peut effectuer une coupe de longueur fixe, un cisaillement d'échantillons, une coupe de queue et une élimination de défauts avec une précision et une fiabilité élevées.
Les cisailles à froid modernes sont équipées d'entraînements hydrauliques ou mécaniques, de systèmes de contrôle automatique PLC et de servosynchronisation, permettant un fonctionnement automatique, des performances stables et une précision constante.

2. Principe de fonctionnement

La machine de cisaillement à froid fonctionne en appliquant une puissante force de cisaillement à travers les lames supérieures et inférieures, entraînées par une manivelle mécanique, un volant d'inertie ou un vérin hydraulique.
Lorsque la billette ou la barre d'acier atteint la longueur de coupe prédéfinie, le système de contrôle envoie un signal pour déclencher l'action de coupe.
La lame supérieure se déplace vers le bas pour couper le matériau contre la lame inférieure stationnaire, obtenant ainsi une coupe nette et précise.

La séquence de travail comprend :

1. Alimentation matérielle :
   La barre ou la plaque d'acier est introduite dans la cisaille via un Convoyeur à rouleaux ou un mécanisme de guidage.

2. Mesure de longueur :
   Un codeur de longueur mesure en permanence la longueur courante.

3. Traitement du signal :
   Le système de contrôle (PLC) calcule quand activer la cisaille en fonction de la longueur cible et de la vitesse de la ligne.

4. Action de cisaillement :
   Le système d'entraînement (mécanique ou hydraulique) déplace la lame pour couper le matériau.

5. Décharge:
   La section coupée est automatiquement transférée vers une zone d’empilage ou de regroupement.

Dans les lignes de production modernes à grande vitesse, les cisailles à froid peuvent fonctionner en continu avec un timing précis, garantissant une coupe synchronisée avec le matériau en mouvement.

3. Composants structurels

Une machine de cisaillement à froid typique se compose des principaux composants suivants :

1. Structure du cadre :
   Base en acier soudé robuste assurant rigidité et résistance aux vibrations.

2. Lames supérieure et inférieure :
   Fabriqué en acier allié résistant à l'usure ; les lames sont remplaçables et réglables.

3. Mécanisme de conduite :
   Peut être mécanique (manivelle et volant) ou hydraulique, selon la conception.

4. Système d'embrayage et de freinage :
   Engage et désengage le mouvement à des intervalles précis pour la coupe.

5. Appareil de mesure de longueur :
   Encodeur ou capteur laser pour une mesure précise de la longueur du matériau.

6. Système de transmission :
   Transfère la puissance du moteur au vilebrequin ou à la pompe hydraulique.

7. Système hydraulique (le cas échéant) :
   Comprend une station de pompage, des vannes et des cylindres pour entraîner le mouvement de la lame.

8. Armoire de commande (API) :
   Unité de commande centrale pour la synchronisation et la surveillance automatiques.

9. Système de lubrification :
   Assure un mouvement fluide et prévient l’usure.

10. Gardiennage de sécurité :
    Capots de protection et arrêts d'urgence pour la sécurité des opérateurs.

4. Caractéristiques techniques et avantages

1. Haute précision de coupe :
   Précision de longueur à ± 1 mm.

2. Forte force de cisaillement :
   Convient pour couper des billettes jusqu'à 400 mm de diamètre.

3. Haute efficacité :
   Capable de 60 à 120 coupes par minute selon le matériau et le système d'entraînement.

4. Automation:
   Contrôle PLC intégré pour un fonctionnement entièrement automatique.

5. Faible bruit et vibrations :
   Équilibre dynamique et structure d'amortissement optimisés.

6. Durabilité:
   Les lames en alliage et le cadre robuste garantissent une longue durée de vie.

7. Entretien facile :
   La structure modulaire permet un remplacement pratique des pièces.

8. Adaptabilité:
   Fréquence de coupe et course réglables pour différents matériaux.

5. Système de contrôle

Le système de contrôle est le « cerveau » de la cisaille à froid.
Il comprend généralement :

• PLC (Programmable Logic Controller) : gère la logique et le timing.

• HMI (Human-Machine Interface) : affiche les données de fonctionnement et les alarmes.

• Encodeur : mesure la longueur du matériau en temps réel.

• Unité de commande servo : ajuste le timing du cisaillement en fonction de la vitesse de la ligne.

• Circuits de verrouillage et de sécurité : assurent un fonctionnement sûr et coordonné.

Les modèles avancés utilisent un contrôle en boucle fermée, où un retour d'information en temps réel garantit que chaque coupe correspond à la longueur prédéfinie, même pendant les variations de vitesse.

6. Candidatures

• Lignes de laminage d'acier :
  Couper des billettes, des tiges ou des barres à température ambiante.

• Usines de coulée continue :
  Découpe de billettes refroidies après le lit de refroidissement.

• Traitement des plaques métalliques :
  Découpe de tôles d'acier en longueurs fixes pour une utilisation dans l'automobile, la construction navale ou la construction.

• Production de tuyaux et de tubes :
  Découpe de sections de tuyaux avant formage ou emballage.

• Usines de barres d'armature et de fil machine :
  Cisaillage de barres finies en longueurs commerciales standard.

7. Entretien et sécurité

1. Inspectez régulièrement l’état de la lame et affûtez ou remplacez si nécessaire.

2. Vérifiez les niveaux d’huile et la propreté des systèmes hydrauliques.

3. Inspectez la lubrification et l’alignement des roulements.

4. Testez l’embrayage, les freins et les verrouillages de sécurité tous les mois.

5. Gardez les capteurs et les encodeurs propres et calibrés.

6. Ne dépassez jamais la capacité de coupe nominale.

Conclusion

La cisaille à froid joue un rôle essentiel dans l’industrie moderne de transformation de l’acier et des métaux.
Il combine précision mécanique, automatisation et durabilité, offrant une solution fiable pour couper des billettes, des barres et des plaques refroidies avec une précision et une efficacité élevées.
Avec l'avancement continu des technologies de commande servo, hydraulique et numérique,
les cisailles à froid évoluent vers une vitesse plus élevée, une meilleure efficacité énergétique et un fonctionnement plus intelligent,
ce qui les rend indispensables dans l’avenir de la production d’acier intelligente.