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 :
-
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 chaud1. Principe
Au cours du laminage, la tôle d’aluminium est happée par les cylindres. Ceux‐ci sont rugueux et vont plus vite que le métal à l’entrée de l’emprise. Il se crée donc des forces de frottement qui entraînent l’aluminium par ses deux faces et le forcent à passer entre les cylindres.
L’effort appliqué est supérieur à la résistance à la déformation du métal, ses grains s’allongent, son épaisseur diminue et il s’écrouit. Sa résistance à la déformation augmente, sa limite d’élasticité aussi.
Pour l’aluminium et ses alliages, qui ne connaissent pas de transformation allotropique, l’effet des passes de laminage sur l’écrouissage est additif. Une réduction produit le même état métallurgique, qu’elle soit réalisée en une ou plusieurs fois avec un laminoir puissant ou plus ancien. Le coût de fabrication ne sera, bien sûr, pas identique. Lorsque l’écrouissage atteint une valeur critique, propre à chaque alliage, apparaît le risque de criques et de casse de la bande sous l’effet des tractions appliquées. Il n’est donc plus possible de diminuer l’épaisseur par simple laminage.
Le métal est alors maintenu à une température bien définie pendant un temps déterminé pour permettre la recristallisation totale ou partielle. La résistance à la déformation et la limite d’élasticité diminuent, le risque de criques s’annule et les opérations de laminage peuvent reprendre.
Les taches susceptibles d’apparaître pendant le recuit doivent être évitées par un bon essorage des bandes, le choix et la propreté des lubrifiants, le contrôle du taux d’oxygène et d’humidité dans les fours.
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