Présentation
Auteur(s)
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Marc JAMET : Ingénieur à la société Péchiney Rhenalu - Chef du service Innovation et mutation technologiques
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Yves DOREMUS : Ingénieur à la société Péchiney Rhenalu - Chef du service Technologie. Laminage à chaud
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Lire l’articleINTRODUCTION
Les clients utilisent les tôles, bandes ou feuilles d’aluminium dans des domaines très variés ( » 300 000 t de produits laminés français). Selon leurs besoins, leurs cahiers des charges mettent plutôt l’accent sur la qualité de surface (brillance, uniformité, etc.), les propriétés mécaniques (élasticité, plasticité, etc.), les tolérances d’épaisseur, la résistance à la corrosion, ou sur une combinaison de ces facteurs. lls demandent tous une bonne planéité.
Que ce soit pour économiser du métal, diminuer le poids d’un engin mobile ou faciliter le réglage des machines de mise en forme, le client exige du lamineur qu’il respecte des tolérances d’épaisseur de plus en plus serrées. Épaisseur, planéité, structure métallurgique et aspect de surface sont les facteurs pris en compte pour le choix des laminoirs et de la gamme de laminage les plus appropriés. La gamme de laminage est la succession de réchauffage, passes de laminage à chaud et à froid, et de traitements thermiques que subit le métal depuis sa solidification en plateaux jusqu’au produit final.
Pour assurer la qualité, diminuer les délais et les coûts, l’optimisation d’une gamme de laminage consiste à :
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comprendre, codifier et automatiser les processus de laminage ;
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réduire les traitements thermiques en utilisant les laminoirs, non seulement comme des outils de mise en forme mais également, en contrôlant les températures, comme des outils métallurgiques.
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Laminage à froid2. Laminage à chaud
Avant laminage, les plateaux sont réchauffés et ou maintenus en température pendant des temps codifiés . C’est un traitement métallurgique qui a une influence primordiale sur la taille finale des grains et sur l’isotropie finale de certains alliages.
Le laminage à chaud de l’aluminium se déroule entre 550 et 250 oC. Un laminoir réversible dégrossisseur réduit les plateaux de 600 mm en des tôles épaisses de 10 à 100 mm, ou en des bandes d’épaisseur 20 à 50 mm selon les alliages et l’objectif métallurgique.
Les réductions à chaque passe sont importantes. Elles atteignent 70 mm avec une moyenne de 20 à 50 mm.
Ce fait s’explique par la diminution de la résistance à la déformation liée à la température du métal (figure 1) et à la recristallisation totale ou partielle pendant les temps d’attente entre passes.
L’épaisseur finale (2 à 8 mm) est atteinte soit par laminage sur un laminoir finisseur à plusieurs cages, soit par laminage sur le laminoir réversible dégrossisseur en travaillant entre deux bobineuses. Le laminage en tandem évite le refroidissement du métal de faible épaisseur et augmente fortement la productivité.
L’aluminium chaud colle aux cylindres de travail. Les collages créent des défauts de surface avec inclusions d’oxydes de quelques dizaines de micromètres de diamètre.
Ces défauts sont visibles et génèrent même des trous sur le produit final. Pour les éliminer, l’industrie de l’aluminium a, dès son origine, développé l’utilisation de lubrifiants efficaces. Le lubrifiant est appliqué sous forme d’émulsion aqueuse, l’eau étant l’agent caloporteur chargé de refroidir les cylindres.
Le lamineur à chaud doit réaliser un difficile dosage de son émulsion. Si la couche de lubrifiant déposée entre les cylindres et l’aluminium est trop épaisse, les cylindres ne pourront pas entraîner le métal et le laminage est impossible pour cause de patinage. Si la couche de lubrifiant est...
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