Quelle est la différence entre les soufflets soudés et les soufflets formés

Les soufflets sont des composants essentiels dans diverses applications industrielles, permettant flexibilité et précision dans les systèmes de machines. Cependant, tous les soufflets ne sont pas créés égaux : les soufflets soudés et formés ont des caractéristiques distinctes qui influent sur leur adéquation à différents cas d'utilisation.

Cet article explorera les principales différences entre les soufflets soudés et formés, y compris leurs processus de fabrication, leurs options de matériaux, leurs caractéristiques de performance, leurs considérations de coût et leurs applications typiques.

Qu'est-ce qu'un soufflet soudé

Un soufflet soudé est un type de soufflet métallique fabriqué en soudant ensemble des diaphragmes ou des disques individuels. Les diaphragmes sont généralement estampés à partir de fines feuilles de métal, puis empilés les uns sur les autres avec un léger espace entre chaque couche. Les bords des diaphragmes sont ensuite soudés, soit par laser, soit par faisceau d'électrons, soit par soudage TIG, pour former un soufflet étanche et flexible.

Le procédé de soudage permet de fusionner les membranes pour former une structure solide et homogène. Il est ainsi possible de fabriquer des soufflets soudés à partir de matériaux d'une épaisseur de 0,002 pouce, ce qui permet une très grande flexibilité. La construction empilée confère également aux soufflets soudés leur aspect caractéristique en accordéon.

Qu'est-ce qu'un soufflet formé

Les soufflets formés, également appelés soufflets hydroformés ou formés hydrauliquement, sont créés à partir d'une seule pièce de tube à paroi plus épaisse. Le tube, qui peut avoir une épaisseur comprise entre environ 0,005 et plus de 0,040 pouce, est placé dans une matrice de formage. Un fluide hydraulique haute pression est ensuite pompé dans le tube, ce qui lui permet de se dilater et de s'adapter à la forme de la matrice environnante.

Le procédé d'hydroformage introduit des ondulations circonférentielles sur toute la longueur du tube, lui donnant la forme d'un soufflet. La profondeur, la quantité et la forme générale des ondulations sont déterminées par la conception de la matrice de formage. Une fois formées, les extrémités du soufflet sont généralement coupées et finies par soudage sur des raccords d'extrémité ou des brides.

Différence clé entre les soufflets soudés et formés

Procédés de fabrication

Les soufflets soudés sont fabriqués en soudant des diaphragmes individuels ensemble pour former le soufflet. Ce processus implique des techniques de soudage de précision telles que le soudage au laser, le soudage TIG ou le soudage par résistance. Les diaphragmes sont généralement estampés ou hydroformés à partir de fines feuilles de métal avant d'être soudés ensemble.

Les soufflets formés sont créés par un procédé appelé formage par roulage ou hydroformage. Un tube à paroi mince est placé sur un mandrin puis mis sous pression à l'intérieur, ce qui provoque l'expansion du tube et la formation de convolutions. Ce processus est répété jusqu'à ce que le nombre de convolutions souhaité soit atteint. Les extrémités des soufflets formés sont ensuite coupées et finies.

Options de matériaux

Les soufflets soudés offrent une plus large gamme d'options de matériaux par rapport aux soufflets formés. Ils peuvent être fabriqués à partir de divers métaux, notamment l'acier inoxydable, l'Inconel, l'Hastelloy, le titane et d'autres alliages exotiques.

Les soufflets formés sont plus limités en termes de choix de matériaux. Ils sont généralement fabriqués à partir de métaux ductiles qui peuvent résister au processus de formage sans se fissurer ni se déchirer. Les matériaux les plus courants pour les soufflets formés sont l'acier inoxydable, le laiton et le bronze.

Caractéristiques de performance

Les soufflets soudés offrent généralement des caractéristiques de performance supérieures à celles des soufflets formés. Ils peuvent résister à des pressions et des températures plus élevées en raison de leur construction multicouche et de la résistance des joints soudés. Les soufflets soudés offrent également une plus grande flexibilité et une plus grande capacité de mouvement, car les diaphragmes individuels peuvent fléchir indépendamment.

Les soufflets formés, bien que moins robustes que les soufflets soudés, offrent néanmoins de bonnes performances dans les limites de leur conception. Ils conviennent aux applications avec des exigences de pression et de température modérées. Les soufflets formés ont une raideur de ressort inférieure à celle des soufflets soudés, ce qui signifie qu'ils nécessitent moins de force pour se comprimer ou s'étendre.

Coût

Le coût des soufflets soudés est généralement plus élevé que celui des soufflets formés en raison du processus de fabrication plus complexe et de l'utilisation de matériaux haute performance. Les techniques de soudage de précision et le besoin de main-d'œuvre qualifiée contribuent au coût plus élevé des soufflets soudés.

Les soufflets formés sont généralement moins coûteux à fabriquer. Le procédé de formage par laminage ou d'hydroformage est plus automatisé et nécessite moins de main-d'œuvre qualifiée que le soudage. De plus, les matériaux utilisés pour les soufflets formés sont souvent moins coûteux que ceux utilisés pour les soufflets soudés.

Applications

Les soufflets soudés sont couramment utilisés dans l'aéronautique, le pétrole et le gaz, la cryogénie et les systèmes à vide. Les soufflets soudés sont idéaux pour les applications impliquant des températures extrêmes, des pressions élevées ou des milieux corrosifs.

Les soufflets formés conviennent à une large gamme d'applications à usage général où les exigences de performance sont moins strictes. Ils sont souvent utilisés dans les systèmes CVC, les systèmes d'échappement automobiles et les équipements industriels. Les soufflets formés sont également couramment utilisés dans garnitures mécaniques, joints de dilatation et raccords flexibles.