Comprendre le procédé de laminage : définition, mécanique, types, avantages et applications

Bienvenue sur The Mechanical Post ! Aujourd'hui dans cet article nous verrons :
Qu'est-ce que le procédé de laminage ? son fonctionnement, avantages, inconvénients et applications.

Qu'est-ce que le procédé de laminage ?

Le laminage est un type de procédé de fabrication dans lequel le métal est passé entre paires de cylindres, ce qui entraîne la réduction et l'uniformité de la section transversale de la pièce métallique.

Ce procédé traite principalement de la section transversale du métal à laminer. Le but principal est de réduire l'épaisseur de la pièce en augmentant sa longueur. Cependant, la largeur de la bande/feuille reste inchangée.

Le procédé de laminage utilise l'une des propriétés mécaniques des métaux : la « plasticité ».

Quand le métal passe entre les cylindres, il subit une compression. La charge appliquée dépasse la limite de proportionnalité du métal comprimé, causant une déformation plastique. Ainsi la pièce peut prendre la forme désirée.

Le laminage se classe principalement en 2 catégories selon la température de la pièce :

• Laminage à chaud
• Laminage à froid

Laminage à chaud

Le procédé où la bande/feuille métallique est chauffée au-dessus de sa température de recristallisation avant de passer entre les cylindres s'appelle laminage à chaud.

Avantages du laminage à chaud

• Le métal chauffé devient tendre et plus facile à laminer.
• Moins d'effort requis pour donner la forme désirée.
• La chaleur réduit les contraintes dans le matériau.

Limites du laminage à chaud

• Finition de surface médiocre due à la force moindre appliquée.
• Élément chauffant requis pour chauffer les métaux.
• Coût d'exploitation élevé comparé au laminage à froid.

Laminage à froid

Le procédé où la bande/feuille métallique passe entre les cylindres à température ambiante s'appelle laminage à froid.

Avantages du laminage à froid

• Finition de surface supérieure.
• Moins coûteux que le laminage à chaud.

Limites du laminage à froid

• Force importante requise pour pousser la bande entre les cylindres.
• Peut induire des contraintes internes dans le matériau.

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Types de procédés de laminage

Les cylindres existent en diverses formes et arrangements selon la pièce et le résultat désiré. Les types de laminage sont :

• Laminage transversal
• Laminage continu
• Laminage de profil ou de section
• Laminage d'anneaux
• Laminage de filetage

Laminage transversal

Type de laminage utilisé pour fabriquer des arbres coniques, ressorts à lames, etc.

Ce procédé consiste en cylindres tournant dans le même sens tandis que la barre métallique est alimentée en direction transversale, d'où le nom « laminage transversal ».

Laminage continu

C'est la forme la plus simple : cylindres cylindriques placés à positions appropriées. À mesure que la pièce avance, son épaisseur diminue tandis que la longueur augmente. La largeur reste presque inchangée avec de légères variations.

Laminage de section ou de forme

Dalle plate progressivement pliée en forme complexe. Adapté pour sections moulées comme canaux de forme irrégulière et garnitures.

Laminage d'anneaux

Comme son nom l'indique, ce procédé transforme les bandes métalliques en anneaux circulaires par un arrangement spécial de laminage.

Type spécialisé de laminage à chaud augmentant le diamètre de l'anneau. La structure de grain résultante est circonférentielle, donnant de meilleures propriétés mécaniques.

Laminage de filetage

Dans ce procédé, les filetages sont formés sur la circonférence d'une pièce cylindrique. Les filetages laminés sont produits en un seul passage quand les matrices sont pressées contre la surface du cylindre.

Tosaka / CC BY

Au fur et à mesure que la pièce roule contre les faces de la matrice d'alimentation, le matériau est déplacé pour former les fonds de filet, et le matériau déplacé s'écoule radialement vers l'extérieur pour former les crêtes de filet.

Types de défauts en laminage

Pendant le laminage, des défauts sont introduits dans la pièce. En discutons quelques-uns. Types de défauts :

• Structure ondulée
• Fissures de bord
• Effet alligator

Structure ondulée

Du à une force mal appliquée ou mauvais arrangement des cylindres, la tôle/bande n'est pas compressée avec succès, résultant en pièce ondulée au lieu d'une surface lisse.

Fissures de bord

Formées par trempe soudaine et excessive du métal pendant le laminage à chaud, augmentant les contraintes internes.

Effet alligator (Alligatoring)

Défaut où une fissure cause une séparation entre les couches du métal, ressemblant à la gueule d'un alligator.

Avantages du procédé de laminage

• Procédé de fabrication rapide et peu chronophage.
• Adapté à la production de masse.
• Haute efficacité.
• Profils de section transversale complexes facilement produits.
• Procédés de laminage peuvent être conçus pour produire pièces avec tolérances très serrées.

Limites du procédé de laminage

• Coût initial / investissement élevé.
• Finition de surface de la pièce laminée pas très bonne, nécessite opérations de finition ultérieures.
• Idéal pour production de masse seulement.

Applications du procédé de laminage

Le laminage trouve de nombreuses applications industrielles :

• Fabrication d'arbres, tiges, tubes, axes, broches, etc.
• Production de pièces avec section transversale désirée.
• Production d'engrenages sur ébauche d'engrenage.
• Fabrication de pièces filetées, boulons, vis par laminage de filetage.
• Paliers, bagues de turbines par laminage d'anneaux.
• Nombreuses applications dans l'industrie automobile.
• Tôles, plaques, panneaux par laminage.

Voilà un aperçu du procédé de laminage. Si vous aimez cet article ou avez des suggestions, dites-le-nous en commentaires, nous serions ravis de vous lire.

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