Tubes sans soudure

Les tubes sans soudure sont produits à partir de barres d’acier qui sont perforées puis étirées. Résistants à des pressions élevées, ils sont utilisés dans une multitude d’applications, des oléoducs aux cylindres à transmission hydraulique et pneumatique. Les tubes sans soudure réalisés par ALTA Spa respectent la norme internationale EN 10305-1 et sont accompagnés du certificat d’essais conformément à la norme EN 10204:2004/3.1.

Comment les tubes sans soudure ont-ils été inventés ?

Ils sont nés d’une idée des frères Mannessman qui ont obtenu un brevet mondial pour une perforatrice avec deux rouleaux croisés (rotary piercing) en 1886. Dès lors, les tubes sans soudures ont devancé les tubes soudés, immédiatement employés pour dans de nombreuses applications du secteur industriel. Le processus de production a ensuite été amélioré grâce à l’arrivée de nouvelles machines comme la machine de lamination automatique du tube créée en 1903 par l’entreprise suisse Ritteriefel, différents types de machines d’extrusion et de lamination et des machines pour pousser les tubes.

machine Mannessman pour la lamination des tubes sans soudure
Sur la photo, le laminoir Mannesmann exposé au Musée des sciences et de la technologie de Milan (CC BY-SA 4.0 | 2012 | Alessandro Nassiri | Musée des sciences et de la technologie de Milan Léonard de Vinci, Milan)

Utilisations et applications des tubes sans soudure

Avant que la technologie des tubes soudés – postérieure à celle des tubes sans soudure – n’atteigne sa maturité technique, elle était employée à des fins très différentes car les tubes soudés étaient généralement utilisés pour des applications économiques et en cas de basse pression. Ensuite, les deux types de tubes se sont progressivement améliorés devenant presque équivalents, sauf dans le cas de techniques spécifiques relatives aux épaisseurs et aux diamètres. Cependant, on préfère utiliser des tubes sans soudure en cas de pression élevée (supérieure à 250 bars) car ils sont considérés comme plus fiables.  

Tubes sans soudure d’ALTA spa

En partant du produit de base présent sur le marché, l’excellence des TUBES Alta est le fait de l’usinage interne des tubes réalisé par ALTA elle-même, avec des machines et une technologie exclusives dont elle est propriétaire (une finition adaptée aux tubes soudés comme aux tubes sans soudure). De ce fait, les tubes sont particulièrement bien adaptés pour les cylindres à transmission hydraulique et pneumatique (utilisés dans les machines-outils, les robots, les chariots élévateurs, les ascendeurs, les grues, les machines agricoles, les parois automatiques, les générateurs éoliens, etc.) et pour les accumulateurs à transmission hydraulique : pour pratiquement tous les mouvements assistés exigeant de la puissance (hydraulique dans notre cas) et une certaine force, pour un grand nombre d’applications (des composants pour poubelles aux ouvertures de portail, à la direction assistée des voitures et des poids lourds, à la manutention ferroviaire, aux presses et plieuses).

Image d'un cylindre à transmission hydraulique et pneumatique

Tubes sans soudure pour cylindres hydrauliques et pneumatiques

Les tubes sans soudure pour cylindres produits par ALTA Spa offrent des caractéristiques mécaniques remarquables et peuvent également être fabriqués dans des aciers spéciaux.  

Tubes sans soudure pour accumulateursTubes sans soudure pour accumulateurs

Tubes sans soudure pour accumulateurs produits par ALTA Spa : un grand nombre de dimensions possibles, des caractéristiques mécaniques remarquables et des réalisations ad hoc.  

Forage des tubes et processus de lamination à chaud

Le processus commence par le forage de rondins, avant la production dérivée de la coulée d’acier en fusion. Les rondins sont portés à une température d’environ 1 100 ° pour obtenir une ductilité maximale puis sont forés à chaud (cf. la vidéo ci-dessous) avec une barre dotée d’une pointe à ogive poussée avec puissance dans le rondin qui tourne. Le forage issu de la poussée et du tournage permet d’allonger le rondin pendant sa transformation en tube. Le tube ainsi formé, encore à l’état brut, est appelé « tube mère ». Les aciéries sont équipées avec d’instruments qui permettent de produire deux ou trois tubes mères, chacun dans des dimensions différentes et des diamètres progressivement inférieurs, conformément aux dimensions disponibles proposées pour la production et la vente. L’usinage se poursuit avec l’insertion d’un des tubes mères dans un laminoir à chaud de réduction, qui, en tournant et en comprimant la surface externe, exploite la ductilité restante réduite par la baisse de la température, et améliore la surface externe et les tolérances. Les laminoirs sont équipés de plusieurs cages en continu, pouvant réduire ultérieurement la dimension externe, jusqu’à obtenir celle programmée pour la production.

Parcours de l'exposition du Musée des Sciences et de la Technologie de Milan montrant la production et les applications du tube sans soudure étiré.

Les matériaux

Les tubes sans soudure sont produits à partir d’acier de haute qualité uniquement.

  • Acier E355 : acier contenant peu de carbone, auquel a été ajouté du manganèse et du silicium pour un bon équilibre entre les caractéristiques mécaniques et la rigidité requise pour réaliser une tige, tout en atteignant des caractéristiques de résilience de 27 Joules en moyenne à – 20 °C*.
  • Acier E410 : acier E355 avec ajout de vanadium entre 0,08 et 0,15 %. Il est disponible sans soudure uniquement. Il possède des caractéristiques mécaniques supérieures à l’acier E355. Une de ses principales caractéristiques est celle de  » précipiter à froid « , c’est-à-dire qu’en cas de soudure dans une zone du tube en acier 355, ses caractéristiques mécaniques descendraient pour atteindre celle de l’état chaud depuis lequel il a été produit. En présence de vanadium, la molécule tend à se concentrer dans la zone soudée, permettant de maintenir de nombreuses caractéristiques mécaniques.

Différence entre les tubes sans soudure et les tubes soudés

  • La continuité du matériau est un des avantages des tubes sans soudure (parce qu’ils sont produits à partir d’un produit plein) et la précision géométrique, un avantage des tubes soudés (parce qu’ils sont produits à partir d’une tôle d’une épaisseur précise et constante).
  • Les tubes sans soudure peuvent supporter des pressions plus élevées.
  • Dans le cas des tubes sans soudure, les processus de lamination à chaud puis à froid ne permettent pas d’éliminer les défauts de surface de la billette (la pièce qui sort du four). Pendant le processus de réduction des parois (réalisation des diamètres requis), seule une élimination partielle des défauts est possible.
  • Les tubes en acier soudé sont créés à partir de la bobine laminée à chaud en tant que matière première et la qualité de la surface de la bobine comme la qualité de la surface du tube, qui est plus facile à contrôler. La surface de la bobine laminée à chaud étant de très haute qualité, la qualité de la surface des tubes soudés est nettement supérieure à celle des tubes sans soudure.