1. Présentation du cisaillement volant

Une Cisaille volante est un type d'équipement de coupe à grande vitesse largement utilisé dans les lignes de production continue telles que les Laminoirs d'acier, le traitement des plaques métalliques, les tuberies et la production de barres ou de fils. Contrairement aux cisailles fixes traditionnelles, une cisaille volante peut couper des matériaux pendant leur déplacement, sans arrêter la chaîne de production. Cela permet un fonctionnement continu, une efficacité élevée et un contrôle précis de la longueur, ce qui en fait un composant essentiel des systèmes modernes de traitement des métaux.

Le principe de base d'une cisaille volante est que la lame de coupe se déplace de manière synchrone avec le matériau pendant une courte période pendant la coupe. Ce mouvement synchronisé garantit que le matériau est coupé à la longueur souhaitée sans interrompre son mouvement, ce qui est particulièrement important dans les processus de laminage et de coulée continue à grande vitesse.

2. Principe de fonctionnement du cisaillement volant

Le principe de fonctionnement d'une cisaille volante est basé sur un mouvement synchrone et un contrôle précis du timing. Pendant l’alimentation continue du matériau, la machine surveille en permanence la vitesse et la position du matériau. Lorsque la longueur de coupe prédéfinie est atteinte, le système de contrôle commande au chariot volant (qui maintient les lames de cisaille) d'accélérer et d'adapter la vitesse de ligne du matériau.

A ce moment, les lames supérieure et inférieure se ferment rapidement pour couper le matériau en mouvement. Après la coupe, le chariot de cisaille décélère et revient à sa position initiale pour préparer la coupe suivante. L'ensemble du processus est réalisé en quelques millisecondes, garantissant à la fois précision et performances à grande vitesse.

Les Cisailles volantes modernes adoptent souvent des Servomoteurs et des PLC (Programmable Logic Controllers) pour une synchronisation précise et un contrôle de la longueur de coupe. Certains systèmes haut de gamme sont équipés de CNC (Computer Numerical Control) et d'encodeurs optiques pour un retour d'information en temps réel et une correction des erreurs, garantissant une précision exceptionnelle même à des vitesses de ligne élevées.

3. Structure et principaux composants

Une cisaille volante typique se compose des pièces principales suivantes :

1. Cadre (corps) : assure la stabilité structurelle et supporte tous les composants mobiles.

2. Chariot volant (curseur) : La plate-forme mobile qui transporte les lames de coupe et exécute un mouvement synchronisé.

3. Lames de coupe : lames de cisaillement supérieures et inférieures en acier allié à haute résistance pour garantir tranchant et durabilité.

4. Système d'entraînement : généralement alimenté par des servomoteurs, des actionneurs hydrauliques ou des liaisons mécaniques, garantissant une accélération rapide et un mouvement précis.

5. Système de mesure : comprend des encodeurs et des capteurs pour mesurer la longueur du matériau et la vitesse de la ligne en temps réel.

6. Système de contrôle : basé sur PLC ou CNC, responsable de la synchronisation, du timing et de la correction des erreurs.

7. Mécanisme de transmission : comprend des engrenages, des accouplements et des rails de guidage qui garantissent un mouvement fluide et stable.

8. Système de refroidissement et de lubrification : réduit la chaleur et la friction pendant un fonctionnement continu.

9. Dispositifs de sécurité et de protection : comprennent des protections, des interrupteurs de fin de course et des mécanismes d'arrêt d'urgence.

4. Classification des cisailles volantes

Les cisailles volantes peuvent être classées selon différents critères :

1. Par mode de conduite :

• Cisaille volante mécanique : entraînée par des engrenages et des cames ; fiable mais moins flexible.

• Cisaille volante hydraulique : utilise des vérins hydrauliques ; offre une forte force de coupe, adaptée aux matériaux épais.

• Cisaille volante servo : utilise des servomoteurs pour une synchronisation précise ; idéal pour les lignes à grande vitesse.

2. Par fonction :

• Cisaillement à froid : utilisé pour couper des matériaux à température normale.

• Cisaillement à chaud : utilisé dans les lignes de laminage à chaud, coupant des matériaux alors qu'ils sont encore chauds.

3. Par candidature :

• Cisaille volante pour barres : Pour couper de longues barres d’acier.

• Cisaille volante à plaques : Pour couper des plaques ou des bandes métalliques continues.

• Cisaille volante pour tuyaux : utilisée dans les usines de tubes pour couper des tuyaux à grande vitesse.

5. Caractéristiques de performance et avantages

• Fonctionnement continu : permet une coupe continue pendant la production, améliorant ainsi l'efficacité.

• Haute précision : la synchronisation servo garantit une précision de longueur constante.

• Haute vitesse : convient aux vitesses de roulement supérieures à 30–100 m/s.

• Ajustement flexible : les paramètres de coupe peuvent être rapidement modifiés via l’interface de contrôle.

• Durabilité : des matériaux de haute qualité et un usinage de précision garantissent une longue durée de vie.

• Temps d'arrêt réduits : le remplacement rapide des lames et la détection automatique des erreurs minimisent les interruptions de production.

• Contrôle intelligent : équipé d'un système PLC ou CNC pour l'enregistrement des données, l'alarme de défaut et la surveillance à distance.

6. Champs de candidature

Les cisailles volantes sont utilisées dans de nombreux secteurs industriels, notamment :

1. Laminoirs en acier : pour couper des barres, des tiges et des billettes dans les lignes de coulée continue.

2. Tuberies : découpe en ligne de tuyaux ou de tubes en acier lors d'une production à grande vitesse.

3. Traitement de la tôle : Découpe de plaques métalliques à des longueurs fixes dans des lignes de bobines.

4. Automobile et aérospatiale : traitement de composants structurels avec contrôle précis de la longueur.

5. Industrie de la construction : production de barres d'armature et de poutres standardisées pour les matériaux de construction.

7. Entretien et fonctionnement

Pour garantir des performances stables, les pratiques suivantes sont recommandées :

• Inspectez régulièrement l’usure de la lame et remplacez-la si nécessaire.

• Vérifiez le bon fonctionnement des systèmes de lubrification et de refroidissement.

• Gardez les capteurs et les encodeurs propres pour maintenir la précision.

• Vérifiez fréquemment la synchronisation entre la cisaille et la vitesse de ligne.

• Suivez les protocoles de sécurité et effectuez une maintenance préventive.

Conclusion

La cisaille volante est une technologie fondamentale dans la production moderne de métaux en continu. En permettant une découpe rapide, précise et ininterrompue, il améliore considérablement l’efficacité de la production et l’utilisation des matériaux. Grâce aux progrès de l'automatisation, des algorithmes de contrôle et des systèmes intelligents, les cisailles volantes continueront d'évoluer, offrant une plus grande précision, fiabilité et intégration au sein de l'écosystème de fabrication intelligent.