Tout ce que vous devez savoir sur le facteur K

Lorsque nous plions une tôle métallique plate, les dimensions de l’élément plié ne correspondent pas toujours précisement à la découpe à plat. Quelle en est la cause ? Le facteur K. Ce petit chiffre a une grande influence sur la précision de votre design 3D réel. 

Nous répondons aux questions suivantes :

1. Qu’est-ce que le facteur K ?
2. Pourquoi le facteur K est-il si important ?
3. Calculer le facteur K ?
4. Le facteur K et Sophia® 
5. Commander uniquement des découpes à plat

1. Qu’est-ce que le facteur K ?

Lorsque nous plions une tôle métallique, l’extérieur du rayon est étiré et l’intérieur est comprimé. Quelque part entre ces deux couches se situe une ligne neutre : une zone qui ne s’étire pas ou ne se comprime pas et reste donc inchangée.

Le facteur K exprime le rapport entre la distance de la ligne neutre jusqu’au rayon intérieur du pliage, et l’épaisseur de la tôle.

Sous forme de formule :

Facteur K = la distance entre la ligne neutre et le rayon intérieur / épaisseur de tôle

L’illustration ci-dessous l’explique clairement. 

L’épaisseur de la tôle est de 3 mm et la distance entre la ligne neutre et le rayon intérieur s’élève à 1,25 mm. Dans ce cas, le facteur K est égal à 1,25 / 3 = 0,42.

Avec un facteur K de 0,5, la ligne neutre se trouve précisément au centre (ou à la moitié) de la tôle. Mais lors d’un pliage, la ligne se décale vers l’intérieur. De ce fait, le facteur K varie dans la pratique généralement entre 0,3 et 0,5, en fonction du matériau et du rayon de courbure entre autres.

2. Pourquoi le facteur K est-il important ?

Le pliage commence toujours avec une tôle plate. Mais si nous allons plier une tôle, la longueur de chaque aile augmente légèrement. Cela est dû au fait que les rayons s’allongent. Cet allongement est également appelé tolérance de pliage.  Le personnel chargé du pliage doit savoir quelle est la tolérance de pliage pour faire en sorte qu’une caractéristique dimensionnelle spécifique soit atteinte.

Où se situe le facteur K dans ce récit ?

Le facteur K est nécessaire pour calculer la tolérance de pliage. Jetez un coup d’œil à la formule pour la tolérance de pliage :

BA = θ × (R + K × t)

Où :

• BA = Tolérance de pliage (en mm)
• θ = Angle de pliage en radians ((angle de pliage en degrés × π) / 180)
• R = Rayon intérieur du pliage (en mm)
• K = Facteur K (rapport entre la ligne neutre et l’épaisseur)
• t = Épaisseur de tôle (en mm)

Dans notre blog sur la découpe à plat, nous revenons en détail sur cette formule.

Un facteur K erroné entraîne une tolérance de pliage incorrecte, ce qui peut provoquer des anomalies dans vos éléments.

Le facteur K est donc déterminant pour des caractéristiques dimensionnelles correctes de votre élément plié, et c’est pour cela qu’il est si important.

3. Calculer le facteur K ?

Il est pratiquement impossible d’effectuer un calcul théorique du facteur K. Il se passe tout simplement trop de choses à la fois, telles que :

• Le matériau s’étire. La mesure dans laquelle l’étirement se produit dépend de la limite d’élasticité, de la dureté et du rapport de limite d'élasticité.
• La ligne neutre se décale. La mesure dans laquelle celle-ci se décale dépend du rayon, de l’épaisseur de tôle et de la méthode de pliage.
• L’utilisation de la machine. À ce titre, les outils spécifiques, les réglages choisis et la force de rappel de ressort varient.

Chaque type de métal réagit différemment au pliage. Les tôles fines se plient autrement que les tôles épaisses. Un petit rayon provoque plus de déformation qu’un grand rayon. Un outil est différent d’un autre. Et ainsi de suite.

Tous ces facteurs ont une influence et rendent difficile le calcul du facteur K ou la définition d’une valeur standard.

Ce n’est pas pour rien que fabricants et ingénieurs travaillent souvent avec des valeurs indicatives. Ainsi, ils exécutent des essais de pliage pour déterminer le bon facteur K pour leur matériau et leur processus. Ces valeurs sont enregistrées, de sorte qu’une valeur aussi précise que possible puisse être choisie pour des éléments futurs à plier.

Il est donc impossible de calculer préalablement le facteur K dans la pratique et nous vous déconseillons d’essayer.

Mais après-coup, vous pouvez tout à fait calculer le facteur K si vous avez un essai de pliage ou un résultat de CAO. Utilisez pour ce faire la formule suivante :

K = ((BA / θ) – R) / t

Où :

• K = Facteur K (rapport entre la ligne neutre et l’épaisseur)
• BA = Tolérance de pliage (en mm)
• θ = Angle de pliage en radians ((angle de pliage en degrés × π) / 180)
• R = Rayon intérieur du pliage (en mm)
• t = Épaisseur de tôle (en mm)

4. Le facteur K et Sophia®

Dans le logiciel en ligne Sophia®, 247TailorSteel travaille également avec des valeurs indicatives issues de notre propre base de données. Ces valeurs sont rassemblées sur la base des années d’exécution de pliages et de réalisation d’essais.

Vous commandez donc chez nous des éléments pliés en utilisant notre logiciel Sophia® ? Dans ce cas, celui-ci calcule toutes les valeurs requises pour notre personnel de pliage. En tant que client, vous n'avez besoin de rien faire. Facile, non ?

5. Et si vous commandez uniquement des découpes à plat ?

Au sein de Sophia®, vous avez la possibilité de télécharger un fichier STEP et de l’exporter en tant que fichier DXF (et de le télécharger à nouveau). 

Cette fonction permet de générer la découpe à plat de votre élément plié dessiné. Vous commandez cette découpe à plat ? Dans ce cas, vous n’avez pas à effectuer vous-même la découpe laser mais vous pouvez tout de même effectuer les travaux de pliage par vous-même.  Pratique lorsque vous disposez de vos propres presses plieuses.

Il est néanmoins bon de savoir que la découpe à plat est calculée sur la base de nos valeurs pratiques. Les réglages de machine et les outils notamment peuvent être différents des vôtres. Il existe donc un risque d’anomalies dimensionnelles. C’est la raison pour laquelle vous devez effectuer vous-même les essais requis pour faire en sorte que vous obteniez la bonne caractéristique dimensionnelle avec vos machines.

Vous avez des questions sur le facteur K ?

Vous avez encore des questions à ce sujet ? Si c’est le cas, n’hésitez pas à prendre contact avec nous.