Types de soufflets métalliques

Les soufflets métalliques sont des composants essentiels pour les applications nécessitant des joints flexibles, une adaptation des mouvements et une détection de pression. La gamme de processus de fabrication et de géométries pour les soufflets métalliques offre des capacités uniques mais ajoute également de la complexité pour les concepteurs et les ingénieurs.

Dans cet article, nous allons explorer les cinq principaux types de soufflets métalliques (formés, soudés, électroformés, multicouches et soudés sur les bords), en détaillant leurs caractéristiques, avantages et limites distincts. En comprenant les nuances de chaque type, vous pouvez spécifier en toute confiance le soufflet métallique optimal pour votre application.

Que sont les soufflets métalliques

Les soufflets métalliques sont des composants métalliques flexibles à parois minces qui peuvent être comprimés, allongés ou pliés pour s'adapter au mouvement ou aux vibrations. Ils sont conçus pour contenir la pression, le vide ou les forces mécaniques dans diverses applications. Les soufflets métalliques sont fabriqués à partir de métaux ductiles tels que l'acier inoxydable, les alliages de nickel, le titane ou le cuivre et présentent une série de convolutions ou d'ondulations qui permettent une certaine flexibilité.

Types de soufflets métalliques

Soufflet formé

Les soufflets formés sont fabriqués par hydroformage ou par emboutissage profond. Dans l'hydroformage, un tube métallique est placé à l'intérieur d'un moule, puis soumis à un fluide à haute pression, ce qui permet au métal de se conformer à la forme du moule. L'emboutissage profond, en revanche, consiste à presser une tôle plate dans une matrice pour créer la forme souhaitée. Ces méthodes de fabrication rendent les soufflets formés rentables pour les séries de production à grande échelle.

L'un des avantages des soufflets formés est leur flexibilité modérée, qui leur permet de s'adapter aux mouvements axiaux, latéraux et angulaires. Cependant, ils ont une résistance mécanique inférieure à celle des autres types de soufflets, ce qui peut limiter leur utilisation dans les applications à haute pression ou à forte contrainte.

Soufflet soudé

Les soufflets soudés sont créés en soudant des diaphragmes individuels ensemble. Les diaphragmes sont généralement estampés ou formés à partir de feuilles de métal, puis assemblés à l'aide de diverses techniques de soudage, telles que le soudage au laser, par faisceau d'électrons ou par résistance. Ce procédé de fabrication permet de produire des soufflets avec une grande précision et une grande durabilité.

La résistance des soufflets soudés les rend adaptés aux environnements exigeants, tels que ceux impliquant des températures élevées, des pressions ou des milieux corrosifs. Cependant, le processus de soudage peut introduire des points faibles potentiels au niveau des joints de soudure, qui peuvent être sujets à la fatigue ou à la corrosion.

Soufflet électroformé

Les soufflets électroformés sont produits par galvanoplastie de métal sur un mandrin ou un moule usiné avec précision. Le processus de galvanoplastie consiste à déposer de fines couches de métal, comme du nickel ou du cuivre, sur le mandrin jusqu'à ce que l'épaisseur souhaitée soit atteinte. Le mandrin est ensuite retiré, laissant un soufflet sans soudure à parois minces.

Les parois fines des soufflets électroformés offrent une flexibilité extrême, ce qui les rend idéaux pour les applications nécessitant des niveaux élevés de mouvement ou d'isolation des vibrations. Ils sont également légers et peuvent être fabriqués avec une grande précision. Cependant, le processus d'électroformage limite les options de matériaux disponibles et les soufflets obtenus peuvent avoir une durabilité inférieure à celle des modèles soudés.

Soufflet multicouche

Les soufflets multicouches sont constitués de plusieurs couches de fines feuilles de métal empilées les unes sur les autres. Les couches sont généralement assemblées à l'aide d'adhésifs ou de brasures. Le nombre de couches et l'épaisseur de chaque couche peuvent être modifiés pour obtenir la résistance et la flexibilité souhaitées.

La construction multicouche améliore la résistance et la flexibilité de ces soufflets, les rendant ainsi adaptés aux applications à haute pression ou à charge cyclique. Les couches multiples assurent également la redondance, réduisant ainsi le risque de défaillance si l'une des couches est endommagée.

Soufflet soudé sur les bords

Les soufflets soudés sur les bords sont fabriqués en soudant de fines membranes métalliques le long de leurs bords pour créer des convolutions. Ce procédé permet d'obtenir des soufflets avec un nombre élevé de convolutions et un petit pas, offrant une flexibilité exceptionnelle.

Le procédé de soudage des bords permet de créer des joints étanches, ce qui rend ces soufflets idéaux pour les applications impliquant le vide ou les gaz de haute pureté. La grande flexibilité des soufflets soudés sur les bords leur permet également de s'adapter à des déplacements axiaux, latéraux et angulaires importants.