Quelle est la solidité des tubes d'acier de Flexpipe?

Le système de tubes et de joints en acier de Flexpipe est une ressource indispensable pour les fabricants qui adoptent la production Lean. La création de structures de manutention personnalisées et modulaires permet non seulement de réduire les coûts, mais aussi d’optimiser les opérations tout en aidant à maximiser la superficie du plancher de production.  

Les nouveaux clients s’interrogent souvent sur le poids que les tubes d’acier peuvent supporter. Un projet en particulier met immédiatement fin à ces incertitudes ; un chariot fait de tubes et de joints Flexpipe, qui a réussi à supporter un bloc de béton de 2 000 livres.  

Poursuivez votre lecture pour en apprendre plus sur la qualité de l’acier utilisé par Flexpipe, les avantages du produit, les résultats des essais de compression effectués par une tierce partie et la façon dont le calculateur de capacité de charge de Flexpipe peut être utilisé pour fabriquer des chariots à haute résistance, capables de supporter un poids de 2 000 livres.  

Quel poids une structure Flexpipe peut-elle supporter?

Julien Depelteau, Co-fondateur et VP du développement stratégique chez Flexpipe, rencontre souvent des fabricants qui cherchent à mieux comprendre la capacité de charge des structures Flexpipe. Ces nouveaux clients lui demandent souvent quel poids les tubes d’acier peuvent supporter. Julien répond inévitablement à cette question de la façon suivante…  

“Cela dépend de l’épaisseur et de la longueur du tuyau.” – Julien

Au cours de ces discussions, Julien explique que le système de tubes et de joints en acier est conçu pour être modulaire et évolutif. L’objectif est de concevoir la structure Flexpipe en fonction de la capacité de charge du tuyau, en s’appuyant sur son épaisseur et sa longueur. Il s’agit ensuite de soutenir la structure, en fonction des besoins, avec des tubes supplémentaires. Étant donné que les tubes sont peu coûteux (environ 1$/pied), renforcir une structure est extrêmement simple et rentable.

“La capacité de charge est une question fréquemment posée par ceux qui n’ont jamais conçu ou assemblé une structure Flexpipe, ce qui est une bonne chose. Nous voulons qu’ils réfléchissent à cet enjeu. Déterminer la capacité de charge d’une structure est la première étape importante.”  – Julien 

La longue histoire de succès du système de tubes et de joints

Les tubes et les joints en acier de Flexpipe sont issus du système de production Toyota. En tant qu’initiateur de la production Lean et des méthodologies d’amélioration continue, Toyota utilisait à l’origine le bambou comme principal matériau structurel. Au fil du temps, les tubes d’acier ont progressivement remplacé le bambou.

Depuis plus de 70 ans, le système de tubes et de joints aide désormais les fabricants à améliorer leurs processus, à économiser de l’argent et à réduire l’empreinte de leur atelier (c.-à-d., l’espace requis). Comme le dit Julien…

“Les clients sont toujours surpris par la rigidité, la solidité et la durabilité de leur structure Flexpipe. Le poids est déterminé par ce que vous concevez et par la manière dont vous assemblez et soutenez votre structure.” – Julien 

À travers diverses industries, de nombreux fabricants font appel à des systèmes de tubes et de joints en acier. Parmi les premiers utilisateurs de ce système évolutif, on retrouve un grand nombre de constructeurs aéronautiques et automobiles tels que Toyota, GM, Honda, Ford et d’autres. Ces piliers considèrent le système de tubes et de joints en acier comme un élément essentiel de toute initiative Kaizen ou d’amélioration continue. 

L’ampleur de certains assemblages intégrés sur les marchés de l’aérospatiale et de l’automobile témoigne de la force de ce système de tubes en acier. Pour ces industries, il ne s’agit pas seulement d’une solution de manutention ; les matériaux de Flexpipe ont été utilisés pour créer des postes de travail personnalisés, des cellules de travail Lean, des tables, des unités de stockage et toutes autres types de structures de fabrication.

Le système a également été utilisé dans le domaine des transports pour sécuriser et protéger des pièces complexes et des produits finis. Dans l’industrie aérospatiale, on utilise fréquemment des tubes et joints en acier – avec une mousse de protection autour des tubes – pour sécuriser des assemblages intégrés complexes.

Matériau : Acier Q235 – Acier au carbone laminé à froid (SPCC)

Tous les tubes de Flexpipe sont fabriqués à partir d’acier Q235. C’est un matériau au carbone laminé à froid, communément appelé SPCC. L’acronyme SPCC signifie «steel plate carbon commercial«. Le SPPC est considéré comme une norme japonaise JIS.

L’acier au carbone laminé à froid : de quoi s’agit-il exactement? 

Plus important encore, quelle est la résistance de l’acier au carbone laminé à froid et quels sont ses avantages?

• Infusion de carbone 

L’acier au carbone est un acier auquel on a ajouté du carbone pour en augmenter la résistance et la dureté. Plus le pourcentage de carbone est élevé, plus l’acier est solide et plus il peut résister aux chocs. Cependant, le carbone est sensible à la corrosion, c’est pourquoi l’acier laminé à froid de Flexpipe est galvanisé et protégé par une couche de polyéthylène (PE).  

• Processus d’amélioration de la résistance

Les procédés de traitement thermique sont utilisés dans de nombreuses applications industrielles pour augmenter la résistance de l’acier. Les procédés typiques comprennent le recuit, la trempe, trempe et revenu, et la normalisation. Le fait de chauffer l’acier au-dessus de sa température de recristallisation – ou de sa phase de recristallisation – modifie sa microstructure. Cela altère la taille des grains de l’acier, leur uniformité et leur répartition jusqu’à ce que la microstructure se réaligne.

En contrôlant la vitesse de refroidissement après le traitement thermique, les entreprises peuvent améliorer considérablement les propriétés mécaniques de l’acier tout en augmentant sa résistance, sa durabilité et sa dureté. L’acier laminé à chaud est un acier qui a subi un processus de traitement thermique. Il est essentiellement chauffé tout en étant comprimé par de gros rouleaux industriels.

L’acier laminé à froid est simplement de l’acier laminé à chaud qui a subi un processus supplémentaire de durcissement de la résistance. Dans ce processus, l’acier est comprimé par de gros rouleaux à température ambiante. Cette étape supplémentaire d’augmentation de la résistance signifie que l’acier laminé à froid est 20 % plus résistant que l’acier laminé à chaud et qu’il peut supporter des charges plus élevées.

Les tubes en acier de Flexpipe sont fabriqués à partir d’acier laminé à froid, qui est 20 % plus résistant que l’acier laminé à chaud.

• Propriétés mécaniques et avantages 

L’acier au carbone Q235 laminé à froid est un matériau durable connu pour sa résistance, sa capacité à supporter des contraintes (charges) élevées et son excellente soudabilité. Il est utilisé dans la construction résidentielle et commerciale à grande échelle et dans les projets d’infrastructure. Il s’agit d’un acier à haute résistance aussi utilisé dans l’industrie ferroviaire, pour la construction de ponts et de bâtiments commerciaux ; ce matériau est essentiel pour les tubes et les joints industriels.

Tests de compression Instron

Encore une fois, l’aspect le plus important de toute structure Flexpipe est de s’assurer que vous avez correctement calculé la capacité de charge de votre projet. Vous devez connaître le poids qu’une longueur et une épaisseur données de tuyau peuvent supporter avant la déformation plastique – le point où le poids dépasse la limite d’élasticité de l’acier.

Une fois ce point dépassé, une déformation se produit sous la forme d’un flambage, d’une flexion ou d’une torsion. Cette déformation est permanente. Comme la résistance à la traction de l’acier Q235 est déjà établie entre 400 et 550 MPa et que la limite d’élasticité est de 250 MPa, Flexpipe a choisi d’effectuer des essais de compression sur toute la longueur des tubes.

Les tests de compression sont idéaux car ils peuvent être effectués sur des tubes de différentes longueurs et épaisseurs. Plus la longueur du tuyau est courte, plus le poids qu’il peut supporter est important, comme le montre l’image ci-dessus. Étant donné que les clients de Flexpipe coupent différentes longueurs en fonction de différentes exigences structurelles, les essais de compression devaient être effectués sur plusieurs longueurs de tubes en acier.

C’est exactement ce qu’a fait Flexpipe. Les tests ont été effectués sur des tubes d’acier d’une épaisseur de 0,7 mm, 1 mm et 2 mm de différentes longueurs. Ces essais ont été réalisés sur une machine Instron par Micom Laboratories, un laboratoire d’essai indépendant, en juin 2017.

L’image ci-dessus de la machine Instron 5900R montre les multiples anneaux circulaires sur le gabarit. Ces anneaux circulaires correspondent à la longueur du tube testé.

Toutes les longueurs de tubes ont été testées. Il s’agissait de tubes de 12, 24, 36, 48, 60, 72, 84 et 96 pouces. Les résultats ont été utilisés pour définir le tableau de capacité de charge de Flexpipe. Cet outil constitue une ligne directrice pour les clients lorsqu’ils conçoivent et déterminent la quantité de poids que leurs structures peuvent supporter.

Le tableau des capacités de chargement

Vous trouverez ci-dessous un tableau indiquant le poids que les tubes Flexpipe peuvent supporter sur un seul point de charge.

Pour simplifier le processus, Flexpipe a créé le calculateur de capacité de charge ci-dessous. Comme le dit Julien…

“Nous avons créé le calculateur de capacité de charge afin que les clients puissent déterminer le poids de charge de leurs structures Flexpipe. Cet outil simple et facile à utiliser a été rendu possible grâce aux tests de compression que nous avons effectués.” – Julien

Le test ultime : Un bloc de béton de 2 000 livres

Le calculateur de capacité de charge est essentiel pour bien débuter une nouvelle conception. Cet outil est indispensable pour suivre les meilleures pratiques. Cependant, pour démontrer à quel point une structure Flexpipe peut être durable, un chariot a été construit pour supporter un bloc de béton de 2 000 livres.

“Nous avons utilisé un bulldozer pour hisser le bloc de béton sur le chariot, puis nous avons déplacé le chariot d’avant en arrière. Ce bloc pèse au moins 2 000 livres!” – Julien 

En fin de compte, c’est toujours l’équipe qui fait la différence.

Des tuyaux carrés robustes pour des structures robustes

Les tubes carrés sont une solution simple, rentable, durable et robuste pour les entreprises qui cherchent à accroître la force de leur base sur des chariots tractés ou d’autres structures lourdes.

Alors que les tubes ronds en acier de Flexpipe sont largement reconnus pour leur résistance et leur polyvalence, l’entreprise propose une autre offre innovante qui répond à des besoins structurels spécifiques: les tubes carrés. Ceux-ci sont conçus pour les structures robustes, en particulier dans les secteurs qui exigent une utilisation efficace de l’espace et de la durabilité. Les tuyaux carrés de Flexpipe ont été méticuleusement conçus afin de supporter une surcharge de poids importante qui résiste à l’épreuve du temps.

Complétant parfaitement la méthodologie 5S, les tubes carrés garantissent une optimisation garantie de l’efficacité. Leur conception géométrique distincte offre des avantages structurels uniques, ce qui les rend idéaux pour les projets nécessitant des bords linéaires forts ou pour ceux qui apprécient une esthétique moderne.

Solutions modulaires, évolutives, durables et à haute résistance pour la manutention des matériaux

Flexpipe Inc. est reconnue comme un innovateur, un concepteur, un fabricant, un assembleur et un expert en matière de systèmes modulaires et évolutifs de tubes et de joints en acier. L’entreprise est rapidement devenue une ressource de choix pour les compagnies qui souhaitent adopter les meilleures pratiques de fabrication Lean tout en réduisant leurs coûts de manutention.

Si vous souhaitez en savoir plus sur les réussites de nos clients qui utilisent Flexpipe, veuillez consulter notre section d’études de cas.