Compatibilité des jeux de matrices pour sertisseuses hydrauliques de flexibles

Un jeu de matrices de sertisseuse hydraulique n'est pas un produit unique. C'est trois questions de compatibilité superposées. Le jeu de matrices doit s'adapter à la machine (interface), il doit correspondre au système de composants (données du composant), et il doit être accompagné d'une instruction publiée indiquant à l'opérateur le diamètre cible à atteindre (instruction de sertissage). Si l'une de ces couches est défaillante, le sertissage est mauvais, même si les deux autres sont parfaites.

Cela est important car le sertissage est une opération de formage à froid. La matrice déforme la virole au-delà de sa limite d'élasticité afin que la virole agrippe le renfort du flexible et l'insert de raccord en un seul joint étanche au gaz. Une mauvaise matrice produit un joint qui soit s'arrache sous pression, soit fissure le tube intérieur et laisse l'huile suinter le long du renfort métallique. Les deux défaillances semblent correctes sur l'établi et échouent en service.

Cet article passe en revue les trois couches, l'ingénierie derrière la géométrie des matrices, les mécanismes d'usure des matrices en acier à outils, et les jeux de matrices TRC qui couvrent les systèmes courants de flexibles et raccords.

Trois questions de compatibilité à la fois

Les trois couches doivent être validées. Une matrice qui s'adapte à la machine mais ne correspond pas au système de composants produit un mauvais sertissage. Une matrice qui correspond au système de composants mais sans diamètre cible publié ne peut pas être vérifiée.

Nous recommandons de traiter chaque commande de matrice comme un achat système. Envoyez le modèle de machine, la référence du flexible, la référence du raccord et le diamètre extérieur de la virole. Cela donne au fournisseur les trois couches en un seul bloc d'informations.

Couche 1 — Interface machine

L'interface machine est la géométrie mécanique qui permet à la matrice de se loger et de se déplacer radialement sous charge. Chaque fabricant la conçoit différemment, et la conception est rarement publiée.

Un jeu de matrices est généralement lié à une famille de machines. Les matrices qui conviennent à une famille de modèles TRC ne conviendront pas à une autre, même si le tonnage et la gamme de flexibles sont nominalement identiques. La bague de matrices TRC P16 utilise un diamètre de matrice maîtresse de 39 mm et une longueur de 64 mm ; la TRC P20 utilise 84 mm par 80 mm ; la TRC P32 utilise 99 mm par 80 mm. L'angle de cône, le nombre de segments et les caractéristiques d'entraînement diffèrent pour chacun.

La réponse honnête sur l'adaptation inter-familles : même au sein du même fabricant, une matrice P16 ne convient pas à une bague P20, et une matrice P20 ne convient pas à une bague P32. L'interface est propre à la famille, pas universelle à la marque.

Couche 2 — Données du composant

Les données du composant sont ce qui permet à une matrice de produire un diamètre de sertissage spécifique pour un flexible et un raccord spécifiques. Deux matrices avec le même marquage ID peuvent produire des sertissages différents si le profil de la virole diffère.

Le sertissage est un processus de contraction radiale, pas un processus de matriçage. Le matriçage utilise des matrices coniques qui martèlent ou pressent la virole depuis l'extérieur. Le sertissage utilise des matrices radiales segmentées qui se referment sur la virole de tous les côtés en même temps. La différence est importante : une matrice de sertissage doit correspondre exactement au profil de la virole, car tout espace entre les segments laisse une marque de témoin qui devient un concentrateur de contrainte sous charge impulsionnelle.

C'est pourquoi une virole " sans dénudage " et une virole " à dénuder " de même diamètre extérieur utilisent des matrices différentes. La virole à dénuder expose la tresse métallique, et la matrice doit comprimer le fil directement pour former la liaison par soudure à froid entre le fil, la virole et l'embout.

Couche 3 — L'instruction de sertissage

L'instruction de sertissage est le diamètre de sertissage cible publié pour une combinaison spécifique de flexible, de raccord et de matrice. Sans elle, l'opérateur ne peut pas vérifier le sertissage.

Le diamètre cible est le diamètre extérieur fini du sertissage, mesuré à une position spécifique le long de la virole. La tolérance est généralement de plus ou moins 0,1 mm. L'opérateur mesure la virole sertie à trois positions, espacées de 120 degrés, et vérifie que la moyenne est conforme à la cible.

Le hic, c'est que l'instruction de sertissage appartient au fabricant de composants, pas au fabricant de la machine. Le fabricant de la machine construit la machine et la matrice ; le fabricant de composants teste l'assemblage et publie le diamètre cible. Une matrice sans instruction de sertissage correspondante est un morceau de métal, pas un outil.

Jeux de matrices TRC et compatibilité

Les jeux de matrices TRC sont conçus pour s'adapter à nos familles de machines et aux principaux systèmes de flexibles et raccords. Les jeux de matrices sont configurés par commande en fonction des systèmes de flexibles et raccords du client.

Nous recommandons de spécifier le système de flexible et de raccord lors de la commande. La liste de matrices standard couvre les combinaisons courantes ; les combinaisons non standard nécessitent une fiche technique de sertissage confirmée avant l'usinage de la matrice.

Peut-on emprunter des matrices entre machines ?

Un schéma de défaillance courant est d'emprunter une matrice d'une machine à une autre dans le même atelier, sans vérifier si les machines appartiennent à la même famille. Le contrôle de première pièce permet de détecter cela. Nous avons vu des ateliers emprunter une matrice d'une machine de 137 tonnes pour l'utiliser sur une machine de 200 tonnes de la même marque ; la matrice s'ajuste partiellement, le sertissage devient ovale, et l'opérateur blâme la machine.

La réponse honnête : l'emprunt de matrices entre familles de machines ne fonctionne pas car l'angle de cône, la clavette d'entraînement et le nombre de segments diffèrent. La matrice peut s'asseoir suffisamment pour faire cycler la machine, mais pas assez pour produire un sertissage rond et reproductible.

Usure des matrices : quand les bonnes matrices tournent mal

Les matrices s'usent progressivement. L'usure se manifeste par une dérive du diamètre de sertissage bien avant d'être visible sur la face de la matrice. La détecter nécessite de mesurer un échantillon d'étalonnage à intervalles fixes.

Les matrices typiques en acier à outils Cr12MoV, trempées à HRC 58–62, durent environ 10 000 à 30 000 sertissages en usage normal. Les applications intensives, où la matrice se referme sur des douilles spiralées à paroi épaisse, réduisent cette durée à environ 10 000 à 15 000 sertissages. La nuance Cr12MoV est un analogue chinois de l'acier à outils D3, choisi pour sa teneur élevée en carbone et en chrome et sa résistance à l'usure abrasive par le bord de la douille.

Une inspection visuelle tous les 6 à 12 mois, et des contrôles d'étalonnage sur un échantillon connu, détectent l'usure avant qu'elle ne produise un mauvais lot. Une matrice qui dérive de plus de 0,05 mm au-dessus de la cible s'est suffisamment usée pour que le même réglage machine produise un sertissage plus lâche que celui spécifié par la fiche technique de sertissage. Continuer à utiliser cette matrice produit un lot d'assemblages sous-sertis qui peuvent passer un contrôle visuel et échouer en service.

Foire Aux Questions

Puis-je utiliser les matrices d'une machine sur une autre machine ?

Uniquement au sein de la même famille de machines et du même système de composants, et seulement avec une vérification de la première pièce. Les matrices d'un fabricant différent ne s'adaptent généralement pas, car l'interface machine est propriétaire. Même au sein du même fabricant, les matrices ne se croisent pas entre les familles — une matrice P16 ne s'adapte pas à une bague P20.

Combien de temps durent les matrices de sertisseuse hydraulique ?

Les matrices typiques en acier à outils Cr12MoV, trempées à HRC 58–62, durent environ 10 000 à 30 000 sertissages en usage normal. Les applications intensives sur des flexibles spiralés à paroi épaisse réduisent cette durée à environ 10 000 à 15 000 sertissages. L'usure se manifeste par une dérive du diamètre de sertissage avant d'être visible.

Quand dois-je remplacer une matrice ?

Lorsque le diamètre de sertissage d'un échantillon d'étalonnage dérive de plus d'environ 0,05 mm au-dessus de la cible, la matrice a besoin d'être reconditionnée ou remplacée. Au-delà d'environ 0,15 mm de dérive, la matrice est hors service. Toute fissure, écaille ou marque d'impact visible signifie que la matrice est dangereuse et doit être retirée immédiatement.

Question d'acheteur : que doit inclure un nouveau jeu de matrices ?

Les matrices elles-mêmes, avec le marquage ID correct ; une fiche technique de sertissage avec les diamètres cibles pour les systèmes de flexibles et de raccords que vous utilisez ; les instructions de réglage pour la machine ; et (si possible) un échantillon de première pièce pour comparaison. Si le fournisseur ne peut pas fournir la fiche technique de sertissage, demandez si la matrice est adaptée à un système de composants publié, ou s'il s'agit d'une matrice générique sans instruction vérifiée.

Références et limites techniques

• ISO/TS 17165-2:2018 — Flexibles hydrauliques, pratiques. Soutient le principe du système contrôlé.
• Wikipedia — Sertissage (assemblage)). Référence pour les mécanismes de soudure à froid et les critères de sertissage étanche au gaz.
• Wikipedia — Rétreinte. Référence pour la distinction entre le rétreint (matrices coniques) et le sertissage (matrices radiales segmentées).