Bibliographie & annexes
Présentation
En anglais
NOTE DE L'ÉDITEUR
La norme ISO 6892-1 de juillet 2016 citée dans cet article a été remplacée par la norme ISO 6892-1 : Matériaux métalliques - Essai de traction - Partie 1: Méthode d'essai à température
ambiante (Révision 2019)
Pour en savoir plus, consultez le bulletin de veille normative VN1911 (Décembre 2019).
La norme NF EN 485-2 de septembre 2016 citée dans cet article a été remplacée par la norme NF EN 485-2+A1 (A50-420-2) : Aluminium et alliages d'aluminium - Tôles, bandes et tôles épaisses- Partie 2 : caractéristiques mécaniques.
Pour en savoir plus, consultez le bulletin de veille normative VN1811 (novembre 2018).
Les normes NF EN 10025-2 à -5 de mars 2005 et NF EN 10025-6+A1 de juillet 2009 citées dans cet article ont été modifiées par les normes NF EN 10025-2 à -6 (A35-501-2 à -6) : Produits laminés à chaud en aciers de construction
– Partie 2 : Conditions techniques de livraison pour les aciers de construction non alliés
- Partie 3 : Conditions techniques de livraison pour les aciers de construction soudable à l'état normalisé/laminage normalisant
- Partie 4 : Conditions techniques de livraison pour les aciers de construction soudable à grains fins obtenus par laminage thermomécanique
- Partie 5 : Conditions techniques de livraison pour les aciers de construction à résistance améliorée à la corrosion atmosphérique
- Partie 6 : Conditions techniques de livraison pour produits plats des aciers à haute limite d'élasticité à l'état trempé et revenu (Révision 2019)
Pour en savoir plus, consultez le bulletin de veille normative VN1909 (Octobre 2019).
RÉSUMÉ
Les différentes tôles pouvant être mises en forme par des procédés industriels classiques sont présentées succinctement. La partie la plus importante concerne évidemment les aciers, nus ou revêtus, à faibles ou hautes caractéristiques puisqu'ils constituent, et de loin, l'essentiel des tôles utilisées. Les alliages d'aluminium sont ensuite étudiés, puis les alliages cuivreux et, pour finir, quelques produits exotiques. L'indication des caractéristiques des tôles est le plus possible reliée aux normes en vigueur. Des exemples d'application sont donnés.
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The various types of sheet metal that can be industrially formed via traditional processes are briefly presented. Predominance is given to steels, coated or uncoated, of mild to very high resistance, as they are by far the most widely used sheet materials. Aluminum alloys are then studied, followed by copper alloys and some exotic products. The characteristics of the sheets are given in compliance with the standards in force. Examples of applications are provided.
Auteur(s)
-
Alain COL : Ingénieur-conseil, expert en mise en forme des tôles minces, Consultac
INTRODUCTION
On entend par tôle un produit métallique plat, qui peut se présenter sous forme de feuilles ou de bobines.
Pour la fabrication de pièces mécaniques, surtout si elles sont de grandes dimensions, il est économiquement beaucoup plus intéressant de mettre en forme des tôles que de procéder à l'usinage d'éléments massifs par fraisage ou d'autres techniques équivalentes. Il en résulte une considérable économie de matière ainsi qu'une réduction de masse souvent très recherchée (dans les transports en particulier).
Ce type de mise en forme reste néanmoins limité par les possibilités techniques des procédés employés ; par exemple, certaines pièces peuvent être obtenues par moulage et non par emboutissage de tôles.
Il n'en reste pas moins que la mise en forme des tôles est intensément utilisée dans une infinité de domaines tels que la carrosserie automobile, l'aviation, l'électroménager, le mobilier métallique, le matériel de cuisine, etc.
Les matériaux métalliques constitutifs de ces tôles sont passés en revue.
On citera les principales normes, on tentera de délimiter le domaine de formage et de donner quelques applications significatives. Les tableaux, très simplifiés, ne sont présentés qu'à titre indicatif, bien souvent pour une plage étroite d'épaisseur de tôle. Extraits des normes en vigueur, ils ont été ramenés à l'essentiel et ne dispensent pas de consulter les documents originaux.
Remarque : depuis la dernière édition de ce texte, de nombreuses normes EN ont été publiées qui ont quelque peu éclairci la situation (on consultera avantageusement l'article « Désignation normalisée des aciers » [M 302] dans le traité Matériaux métalliques).
Pour les aciers au carbone, en raison de la généralisation des revêtements de surface (zingage électrolytique, galvanisation, revêtements résistant à la température...), la politique de normalisation européenne a elle aussi changé :
-
quand le revêtement modifie sensiblement la formabilité d'un acier (revêtements au trempé ou très durs), des normes spécifiques indiquent pour chaque nuance les nouvelles caractéristiques des tôles obtenues avec ce revêtement ;
-
quand le revêtement influence peu les propriétés (fait à froid ou peu dur, par exemple, le zinc pur déposé électrolytiquement), elle tend maintenant à regrouper dans une seule norme les spécifications applicables à plusieurs nuances d'acier au carbone (par exemple, prEN 10346).
Il faut savoir également que certains projets de normes subissent un accouchement difficile tel celui de la norme EN 10346 dont nous venons de parler. Ces projets en étant cependant à la version définitive, bien que non encore homologuée, nous les avons pris en compte pour ne pas créer une trop grande distorsion entre ce texte et la réalité dans un futur proche.
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MOTS-CLÉS
KEYWORDS
sheet | sheet metal | forming | stamping
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Tôles bimatériaux
En anglais
10. Métaux ou alliages exotiques
10.1 Nickel et ses alliages
Le nickel désoxydé et le Monel (26 à 30 % Cu, 3 % Fe, 1,5 % Si) ont une bonne formabilité en emboutissage (réduction de 40 % en rétreint) ou en fluotournage. L'Inconel (80 % Ni, 13 % Cr et du fer) s'emboutit comme l'acier mais nécessite de plus grands efforts.
Les superalliages comme IN 100, Astroloy, Waspalloy se mettent bien en forme dans le domaine superplastique : aéronautique, chimie, etc.
HAUT DE PAGE10.2 Titane et ses alliages
Le formage à froid du titane est difficile, sauf pour la qualité « douce » (très peu d'oxygène et de fer). Il présente un très fort retour élastique (module d'élasticité faible) qui oblige généralement à pratiquer ensuite un calibrage à chaud. Il est sensible à l'entaille (la découpe des flans doit être parfaite).
L'alliage TiAl6V4 (6 % Al et 4 % V) est très utilisé en formage superplastique, réalisé vers 850-900 oC et à des vitesses de déformation de l'ordre de 10–4 s–1 : capotages, ferrures, entretoises, raidisseurs aéronautiques. La lenteur du procédé n'est pas toujours un gros inconvénient, car on a mis au point une technique de soudage par diffusion qui se fait simultanément au formage et qui permet la réalisation de pièces extrêmement complexes, telles que des sections entières d'ailes.
HAUT DE PAGE10.3 Niobium et béryllium
Dans les deux cas, les tôles sont obtenues par le laminage de poudres frittées. Ce sont des métaux qui ont une très forte tendance au grippage. Le niobium se forme assez bien à froid, à condition d'utiliser des lubrifiants et des matériaux d'outils convenables (cuproaluminium). Le béryllium ne peut être formé qu'à hautes températures (500 à 800 oC) avec des outils en graphite. Leurs applications sont cantonnées aux domaines « de pointe » : aérospatial, nucléaire.
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Métaux ou alliages exotiques
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
NORMES
-
Aluminium et alliages d'aluminium – Tôles, bandes et tôles épaisses – Partie 2 : caractéristiques mécaniques - NF EN 485-2 - 12-08
-
Aluminium et alliages d'aluminium – Produits laminés pour boîtes, capsules rigides et couvercles – Spécifications - NF EN 541 - 05-07
-
Zinc et alliages de zinc – Spécifications pour produits laminés plats pour le bâtiment - NF EN 988 - 12-96
-
Cuivre et alliages de cuivre – Plaques, tôles, bandes et disques pour usages généraux - NF EN 1652 - 03-98
-
Matériaux métalliques – Essai de traction – Partie 1 : Méthode d'essai à température ambiante - NF EN ISO 6892-1 - 10-09
-
Produits laminés à chaud en aciers de construction – Partie 2 : Conditions techniques de livraison pour les aciers de construction non alliés - NF EN 10025-2 - 03-05
-
Produits plats en aciers pour...
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