La tôle : définition, types et utilisations courantes

Qu'est-ce que la tôle ?

La tôle est un métal transformé par un processus industriel en pièces minces et plates. C'est l'une des formes fondamentales du travail des métaux, pouvant être découpée et pliée en une multitude de formes. D'innombrables objets du quotidien sont fabriqués à partir de tôle.

L'épaisseur peut varier considérablement : une tôle extrêmement fine est considérée comme du feuillard ou de la feuille, tandis que les pièces de plus de 6 mm (0,25 pouce) sont classées comme de l'acier plat ou « acier structurel ».

La tôle est disponible en feuilles plates ou en bandes enroulées. Les bobines sont formées en faisant passer une bande continue de métal dans une ligne de refendage.

Dans la plupart des pays, l'épaisseur est exprimée en millimètres. Aux États-Unis, on utilise traditionnellement une mesure non-linéaire appelée « gauge » (jauge) : plus le nombre est grand, plus le métal est fin.

Les tôles d'acier courantes vont du gauge 30 au gauge 7 environ. L'épaisseur distingue les métaux ferreux (à base de fer) des métaux non-ferreux comme l'aluminium ou le cuivre. Par exemple, l'épaisseur du cuivre se mesure en onces, représentant le poids de cuivre contenu dans une surface d'un pied carré. Les pièces en tôle doivent conserver une épaisseur constante pour un résultat optimal.

À lire aussi : 1. Qu'est-ce qu'un métal ferreux ? 2. Qu'est-ce qu'un métal non-ferreux ?

De nombreux métaux peuvent être laminés en tôles : aluminium, laiton, cuivre, acier, étain, nickel, titane. Certains sont prisés pour des usages décoratifs : argent, or, platine (la feuille de platine sert aussi de catalyseur).

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La tôle sert dans les carrosseries automobiles, les fuselages et ailes d'avions, les tables médicales, les toitures (architecture), et bien d'autres applications. Les tôles de fer et autres matériaux à haute perméabilité magnétique, aussi appelés noyaux en acier laminé, trouvent des applications dans les transformateurs et machines électriques.

Historiquement, la tôle était utilisée pour les armures de plaques portées par la cavalerie, et elle conserve de nombreux usages décoratifs, notamment dans les harnais. Les tôliers sont aussi appelés « batteurs d'étain » (ou « frappeurs d'étain »), nom dérivé du martelage des joints lors de la pose de toitures en tôle.

Types de tôle

Il existe six grands types de matériaux pour tôle, chacun avec ses avantages :

• Aluminium
• Acier allié
• Acier au carbone
• Acier à outils
• Acier galvanisé
• Acier inoxydable

1. Aluminium

Pour les applications nécessitant un matériau léger, l'aluminium est un excellent choix. Cette tôle offre une résistance significative à la corrosion même sans finition. Elle est aussi robuste et supporte la découpe laser, le soudage et l'usinage.

Matériau au prix modéré, l'aluminium existe en plusieurs nuances pour répondre aux exigences d'application. Le grade 1100 offre une résistance relativement faible mais résiste aux produits chimiques et aux intempéries, est soudable et ductile, permettant l'emboutissage profond.

Le grade 3003 est plus résistant et formable, soudable, résistant à la corrosion et abordable. Le grade 5052 est nettement plus résistant tout en restant formable, soudable et résistant à la corrosion. Le grade 6061 est un alliage structurel résistant à la corrosion et robuste, mais non formable. Il est soudable, bien qu'il perde une partie de sa résistance au soudage.

2. Acier allié

Comme son nom l'indique, l'acier allié combine plusieurs éléments pour obtenir un ensemble de propriétés personnalisables. Son composant principal est l'acier au carbone. Les ajouts courants incluent le tungstène, le chrome et le manganèse pour la rigidité, ou le vanadium et le nickel pour la résistance. Outre sa polyvalence, l'acier allié est très abordable.

3. Acier au carbone

Le fer est allié au carbone dans ce matériau, offrant une option à haute résistance. Selon l'application, le fabricant choisit un acier à faible, moyen ou fort taux de carbone.

Un faible taux de carbone donne un matériau très polyvalent, qu'on trouve dans les objets du quotidien comme les clôtures et portails. L'acier à carbone moyen est prisé pour les véhicules automobiles et l'électroménager. Un taux de carbone élevé donne un produit légèrement plus fragile, idéal pour des articles délicats comme les fils.

4. Acier à outils

Extrêmement polyvalent, l'acier à outils est un alliage rigide contenant environ 1 % de carbone. Comme l'acier allié, ses éléments varient en type et proportion selon l'application. Il résiste à l'abrasion et fonctionne bien à des températures extrêmes.

Ces propriétés en font une tôle idéale pour fabriquer des outils : poinçons, matrices, lames, marteaux.

5. Acier galvanisé

L'acier galvanisé existe en deux variantes : tôles électrogalvanisées et tôles à revêtement métallique par trempage à chaud. La première est composée d'acier laminé à froid recuit, avec un revêtement de zinc pur sans fleur de zinc.

La seconde est composée de plaques d'acier dur laminé à froid revêtues d'un mélange de zinc pur et d'alliage fer-zinc. Ce type offre une meilleure résistance à la corrosion et est légèrement plus abordable que les tôles électrogalvanisées.

À lire aussi : Qu'est-ce que l'acier galvanisé ?

6. Acier inoxydable

Ce type de tôle est idéal pour les produits exposés à l'humidité fréquente. Il contient du chrome, qui réduit considérablement la corrosion due aux environnements agressifs ou humides. Les composants en tôle inoxydable augmentent la durée de vie d'un produit ou d'une structure, des éviers de cuisine aux immeubles de bureaux.

À lire aussi : Qu'est-ce que l'acier inoxydable ?

On distingue deux catégories d'acier inoxydable pour la tôlerie : standard et à ressort.

• L'acier inoxydable standard peut être non-magnétique ; les nuances de la série 300 sont les plus utilisées. Il ne nécessite pas de travail à chaud ni de détente pendant la fabrication. Le grade 316 est le plus résistant à la corrosion et conserve sa résistance à haute température. Le grade 304 est le plus répandu, un peu moins résistant à la corrosion mais offrant une bonne formabilité et soudabilité.
• L'acier inoxydable standard magnétique pour la tôlerie est la série 400. Le grade 410 offre moins de résistance à la corrosion mais est traitable thermiquement. Le grade 430 est une alternative peu coûteuse utilisée quand la résistance à la corrosion n'est pas critique, comme les surfaces d'appareils à finition brossée. Ces matériaux ayant tendance à la déformation élastique plutôt que plastique, ils doivent être sur-pliés pour obtenir la forme finale.
• Les aciers à ressort s'écrouissent rapidement et doivent être chauffés pour soulager les contraintes lors du formage. Les nuances incluent 301, 17-4, 1095, 1075. L'inox à ressort nécessite généralement des équipements et procédés spécialisés et doit être sur-plié pour atteindre la forme finale.

7. Acier laminé à froid (CRS)

Le laminage à froid permet d'améliorer la finition de l'acier laminé à chaud et de maintenir des tolérances plus serrées lors du formage. Le CRS est disponible en alliages 1008 et 1018.

8. Acier pré-plaqué

Ce matériau est soit de l'acier galvanisé à chaud, soit de l'acier galvannealé (galvanisé puis recuit).

Utilisations de la tôle

La tôle sert dans les carrosseries automobiles et poids lourds, les fuselages et ailes d'avions, les tables médicales, les toitures (architecture), et bien d'autres applications.

La tôle de fer et autres matériaux à haute perméabilité magnétique, aussi appelés noyaux en acier laminé, ont des applications dans les transformateurs et machines électriques.

Historiquement, un usage important était l'armure de plaques pour la cavalerie, et la tôle conserve de nombreux usages décoratifs, notamment dans la sellerie.

Les tôliers sont aussi appelés « batteurs d'étain » (ou « frappeurs d'étain »), nom dérivé du martelage des joints de panneaux lors de la pose de toitures en étain.

FAQ

Qu'est-ce que la tôle ?

La tôle est un métal formé par un processus industriel en pièces minces et plates. C'est l'une des formes fondamentales du travail des métaux, pouvant être découpée et pliée en une multitude de formes. D'innombrables objets du quotidien sont fabriqués à partir de tôle.

Quels sont les types de tôle ?

Il existe six grands types de matériaux pour tôle, chacun avec ses avantages :
1. Acier allié.
2. Acier inoxydable.
3. Acier au carbone.
4. Acier à outils.
5. Acier galvanisé.
6. Aluminium.