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RÉSUMÉ
Cet article traite essentiellement de la fabrication de produits plats par laminage : plaques, tôles et feuilles en aluminium. Ces « demi-produits » sont en général retransformés chez les clients. Les technologies de laminage et de finition, ainsi que les outils, sont similaires à ceux utilisés pour d'autres métaux. Le laminage de l'aluminium possède cependant des spécificités comme sa finition en feuilles très minces (quelques mm) ou en tôles de très forte épaisseur (200 mm). Sans reprendre les fondamentaux du laminage, sont décrites ici les principales étapes de fabrication d'une tôle, depuis l'élaboration de l'alliage en four et la coulée des plaques, jusqu'aux opérations de finition comme le planage ou le recuit final, en passant par les deux stades importants que sont le laminage à chaud et le laminage à froid.
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Patrick DENEUVILLE : Expert de Recherche chez Alcan CRV - Ingénieur École Nationale Supérieure des Techniques Avancées - Docteur habilité à diriger des recherches
INTRODUCTION
L’aluminium et ses alliages sont utilisés principalement dans des applications qui requièrent allégement, esthétique, et/ou durabilité. Ses principales qualités se résument à travers :
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la légèreté (densité ∼ 2,67) associée à une large gamme de propriétés mécaniques (du plus mou au très dur) ;
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la brillance et un aspect clair ;
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la bonne résistance à la corrosion.
L’étendue de la gamme des alliages et de leurs propriétés en fait un matériau de choix pour de nombreuses applications.
Cet article traite essentiellement de la fabrication de produits plats : plaques, tôles et feuilles en aluminium. Ce sont des « demi-produits » qui, en général, sont retransformés chez les clients.
Le laminage d’aluminium permet également d’obtenir, comme pour les autres métaux, des ronds ou des profilés. Le principe de fabrication est le même, mais avec des cylindres de géométrie adaptée au profil visé.
En Europe, par exemple, la demande de produits plats en aluminium représente, en 2008, 4,8 millions de tonnes contre 0,5 million pour les profils obtenus par laminage (essentiellement du fil qui sera ensuite tréfilé).
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6. Opérations de finition
Lorsque les opérations de laminage sont terminées, le résultat est une bobine, ou une plaque, ou une tôle. Les opérations de finition sont alors destinées à :
-
réaliser une finition de surface, comme un dépôt de vernis, de laque, une enduction de lubrifiant protecteur ou destiné aux transformations ultérieures ;
-
préparer et emballer les produits pour expédition ;
-
corriger des défauts apparus au cours du laminage, puis du bobinage, ou qui en sont la conséquence ;
-
compléter les traitements métallurgiques.
Ce sont ces opérations particulières que nous abordons dans cette partie. Nous verrons notamment sans être exhaustifs les points suivants :
-
dégraissage des surfaces ;
-
traitement thermique à but métallurgique ;
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détensionnement pour relâcher des contraintes ;
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planage pour corriger les défauts de planéité ;
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refente pour mise à largeur finale.
6.1 Dégraissage/préparation de surface
Deux types de dégraissage sont effectués : chimique ou thermique.
-
Le dégraissage chimique est destiné le plus souvent à des opérations ultérieures comme une enduction de peinture ou de vernis en interne. Il s'effectue grâce à des tensioactifs dans des bains de dégraissage (bains aqueux) des nettoyages acides (acide phosphorique), ou des dégraissants. Il peut y avoir plusieurs bains successifs de dégraissage et de rinçage. Les tôles sont ensuite séchées.
Il peut être suivi, ou accompagné, d'une opération de conversion (ou d'anodisation) destinée à modifier la couche d'oxyde, pour des raisons soit d'adhérence, soit de protection contre la corrosion.
-
Le dégraissage thermique s'effectue, soit en batch sur des bobines, soit en four à passage en déroulant le métal. Le cas le plus fréquent s'effectue en four statique sur des bobines dont l'axe est, selon les technologies de four, vertical ou horizontal (figure 35).
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Le principe est de distiller le résidu lubrifiant de la bande. Il est donc nécessaire d'atteindre des températures suffisantes pour évaporer celui-ci et les maintenir une durée suffisante.
Il...
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - SCHEY (J.) - Tribology in Metalworking : friction, lubrication and wear - Editor American Society for Metals (1983).
-
(2) - ROBERTS (W.L.) - Cold rolling of steel - Editor M. Dekker (1978).
-
(3) - ROBERTS (W.L.) - Hot rolling of steel - Editor M. Dekker (1983).
-
(4) - ROBERTS (W.L.) - Flat processing of steel - Editor M. Dekker (1988).
-
(5) - Visual Quality attributes of aluminum sheet and plate - QCA-1 the Aluminum Association.
-
(6) - GINZBURG (V.B.) - High-Quality steel rolling - Theory and practice Editor M. Dekker (1993).
-
(7) - Tension leveller operations on...
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