Introduction
Il existe deux catégories de tubes carrés en acier : les tubes sans soudure et les tubes soudés. Ces tubes sont largement utilisés dans les applications industrielles et structurelles. Leurs procédés de fabrication sont très différents. Ils se distinguent également par leurs propriétés mécaniques et leur structure de coûts.
Il est essentiel de tenir compte de la capacité de charge de ces tubes lors du choix du type de tube approprié. Il est également important que les fabricants de machines prennent en compte la résistance à la pression de ces tubes. Leur durabilité et l'efficacité de leur fabrication constituent également des enjeux majeurs.
Processus de fabrication
Les billettes d'acier rond massif sont utilisées dans la fabrication de tubes carrés sans soudure. Pour obtenir un tube creux, cette billette est chauffée puis percée. Pour obtenir une section carrée, le tube est formé par laminage ou étirage à froid. Ce procédé ne nécessite aucun cordon de soudure. Ces tubes présentent une épaisseur de paroi uniforme.
Les bobines ou bandes d'acier sont utilisées dans tubes carrés soudés. Il est nécessaire de former à froid le matériau pour lui donner une forme rectangulaire. Ensuite, on utilise une méthode de soudage à haute fréquence ou par résistance pour souder le matériau le long du joint.
Comparaison des principales performances
| Fonctionnalité | Tube carré sans soudure | Tube carré soudé |
| Cordon de soudure formé au cours du processus de fabrication | Aucun cordon de soudure ne s'est formé | Cordon de soudure formé. |
| Précision dimensionnelle (dimensions physiques des tubes) | Ces tubes se caractérisent par une grande précision dimensionnelle. | Leur taux de précision est moyen. |
| Résistance à la pression des tubes | Ce tube présente une très grande résistance à la pression. | Qualité offrant une résistance modérée à la pression. |
| Finition de surface | La finition de surface de ce tube est parfois légèrement plus rugueuse. | Sa finition de surface est généralement plus lisse. |
| Résistance structurelle des tubes | Plus élevée ou plus homogène que celle des tubes carrés soudés. | Sa résistance structurelle dépend de la qualité des soudures. |
Résumé des avantages et des inconvénients
Les avantages des tubes carrés sans soudure et des tubes carrés soudés sont les suivants :
Les tubes carrés sans soudure présentent une excellente résistance mécanique. Ils offrent une meilleure fiabilité structurelle. Le risque de fissuration est très faible sur ces tubes.
Les tubes carrés soudés présentent l'avantage d'être disponibles dans une large gamme de dimensions. Ils offrent une bonne flexibilité de fabrication. Grâce à un processus de fabrication plus rapide, leur coût de production est faible.
Les limites des tubes carrés sans soudure et des tubes carrés soudés sont les suivantes :
Son cycle de fabrication est plus long. Les tubes carrés sans soudure ont un coût de production plus élevé. Ce matériau n'est disponible qu'en très grandes dimensions.
Les tubes carrés soudés présentent une faible résistance à la pression. Leur cordon de soudure peut céder sous l'effet de contraintes extrêmes. Il existe un risque de défauts dans les tubes lors du soudage, souvent dus à une fabrication de mauvaise qualité.
Analyse des coûts
Le coût est l'un des principaux facteurs déterminants dans les achats industriels.
La production nécessite le perçage de billettes, le laminage à chaud, l'étirage à froid et plusieurs opérations de finition. tubes carrés sans soudure. Ces procédés entraînent une complexité supplémentaire et une consommation d'énergie accrue. La fabrication de tubes sans soudure est donc plus coûteuse que celle des tubes soudés.
L'utilisation de systèmes de soudage automatisés et de bandes d'acier améliore l'efficacité de la production de tubes carrés soudés. Cela permettra de réduire au minimum les coûts de main-d'œuvre et le gaspillage de matériaux.
Applications
Les tubes sans soudure peuvent être utilisés dans une vaste gamme de produits et de systèmes. En raison de leur résistance à la pression, la demande pour ces tubes dans les applications industrielles est très forte. Les systèmes pétroliers et gaziers ainsi que les équipements hydrauliques utilisent largement ces tubes. On les retrouve également couramment dans les canalisations à haute pression et les échangeurs de chaleur. L'ingénierie structurelle et les machines porteuses privilégient ces tubes.
Les tubes soudés sont utilisés dans la fabrication de châssis automobiles. Ils permettent également de réaliser des constructions de bâtiments et des structures métalliques. Ils offrent de bonnes performances dans la fabrication de meubles. Ces tubes sont également privilégiés dans les projets de fabrication.
Comment choisir entre des tubes carrés sans soudure et des tubes carrés soudés
Les ingénieurs doivent tenir compte des normes et spécifications du secteur lors du choix de ces tubes. Ils doivent également prendre en considération la capacité de charge mécanique des tubes avant de les sélectionner. Les caractéristiques de l'environnement corrosif et le procédé de fabrication constituent également des facteurs importants à prendre en compte.
Conclusion
Tout ce qui précède montre que les tubes carrés sans soudure présentent une résistance mécanique et une résistance à la pression supérieures. En revanche, les tubes carrés soudés sont plus économiques. La flexibilité de production est bonne pour ces tubes.
Le choix doit dépendre des exigences du projet. Les conditions d'exploitation et le budget du projet constituent également des facteurs déterminants.