Dans le processus de fabrication du bras d'excavatrice, le nivellement et le chanfreinage des plaques constituent une étape fondamentale essentielle. Bien que discrète, cette étape est comparable au traitement des fondations avant la construction d'une maison : elle détermine le bon déroulement des soudures, de l'assemblage et de la précision dimensionnelle.
Aujourd’hui, nous allons parler de ce que fait cette étape, comment la réaliser et pourquoi elle ne peut pas être enregistrée.
3.1 Pourquoi le nivellement est-il nécessaire ?
Pourquoi faut-il « niveler » ? La plaque d'acier n'est-elle pas plane après la découpe ?
En fait, ce n’est pas le cas.
Après découpe au chalumeau ou au plasma, la plaque d'acier présente des déformations ondulatoires, des déformations dues aux contraintes thermiques ou des distorsions d'angle évidentes. Ces déformations, apparemment minimes, se produisent sur la flèche, le bras d'extension, le bras de battage et d'autres pièces structurelles de plus de 10 mètres de long et supportant plusieurs tonnes. Un écart de 2 mm seulement peut entraîner :
· « Désalignement » et contre-dépouille du cordon de soudure ;
· L’assemblage ultérieur ne correspond pas au trou ;
· Concentration de contraintes résiduelles après soudage, voire « fissures » après quelques années d’utilisation.
Par conséquent, la plaque d'acier doit être pressée à plusieurs reprises à l'aide d'une machine de nivellement et de plusieurs jeux de rouleaux supérieurs et inférieurs pour éliminer les contraintes internes et restaurer la planéité.
Points clés du nivellement :
· La planéité de la plaque d’acier doit être contrôlée à ± 2 mm/m ;
· Les deux côtés de la plaque d’acier doivent être pressés en même temps pour éviter le gauchissement inverse ;
· Pour les plaques d'acier plus épaisses (> 20 mm), il est nécessaire de les niveler à plusieurs reprises par sections, et il n'est pas possible de « les presser jusqu'au fond en une seule fois ».
3.2 Qu’est-ce que « l’ouverture de pente » ?
Qu'est-ce que le « biseautage » ? Pourquoi faut-il biseauter le bord de la plaque ?
En termes simples : pour rendre la soudure plus solide.
Les tôles d'acier ordinaires ont des bords droits. Si elles sont soudées bout à bout directement, la profondeur de pénétration est insuffisante et la soudure est instable. De plus, le métal ne peut pas fusionner complètement, ce qui peut facilement entraîner des défauts de soudage tels que des soudures à froid, des inclusions de laitier et des pores.
Par conséquent, le bord de la plaque doit être transformé en une encoche en forme de V, de X ou de U afin que la tige ou le fil de soudage puisse pénétrer jusqu'au fond et « mordre » les deux bords de la plaque.
Formes de rainures communes :
La forme en V simple face est inclinée sur un côté, applicable à une épaisseur inférieure ou égale à 20 mm ; la forme en X double face est inclinée sur deux côtés symétriquement, applicable à une épaisseur de 20 à 40 mm ; les formes en K et en U sont applicables aux plaques très épaisses, d'épaisseur supérieure ou égale à 40 mm.
Le contrôle général des paramètres du groove :
· Angle : 30°~45° d'un côté, angle symétrique ne dépassant pas 65°
· Bord émoussé : 2 à 4 mm
· « L’effondrement des coins », « la déchirure des bords » et « la brûlure » ne sont pas autorisés
Méthodes de traitement :
· Bord de plaque droit par lots → Machine de découpe et de chanfreinage CNC à flamme/plasma
· Pièces de formes spéciales locales → gougeage à l'arc au carbone + meulage
· Haute précision → Fraiseuse CNC/découpe par chanfreinage robotisée
3.3 Processus de biseautage raisonnable
Un processus de rainurage judicieux consiste à préparer un soudage multicouche raisonnable et à augmenter la capacité de brasure et le nombre de couches de soudure. Que se passera-t-il si cette étape n'est pas correctement réalisée ?
· Déformation importante de la soudure : la force de retrait de la soudure « tirera l'ensemble du composant de travers »
· Assemblage difficile : la position du trou n'est pas alignée et le connecteur ne peut pas être installé
· Fissuration par fatigue : Contraintes résiduelles + défauts de soudure, rupture structurelle en quelques années
· Augmentation des coûts : reprise, meulage, retouche, voire mise au rebut d'un bras entier
C'est pourquoi on dit souvent dans l'industrie : « Si la plaque n'est pas nivelée et que la rainure n'est pas bien faite, peu importe la qualité du soudeur, elle sera inutile. »
En une phrase :
« Le nivellement et le chanfreinage des plaques » constituent la première étape pour améliorer la qualité du soudage et le point de départ pour que la flèche passe de « capable de souder » à « souder de manière stable ».
Ce n’est peut-être pas très glamour, mais sans cela, toute précision, toute force et toute sécurité ultérieures ne seront que des paroles en l’air.
Date de publication : 12 juin 2025