Principaux Types de Laminoirs Expliqués

Types de Laminoirs (Rolling Mills)

Le laminage est le procédé de formage par compression entre deux ou plusieurs cylindres (rouleaux) tournants, réduisant l'épaisseur et augmentant la longueur d'un produit métallique (brâme, bloom, billettes, tôle, barre, profilé). Les laminoirs sont classés selon le nombre et la disposition de leurs cylindres. Chaque configuration répond à des besoins spécifiques : réduction forte, précision, rigidité, cadence, profilés complexes.

Laminoir à deux cylindres (Two-High Rolling Mill)

Deux cylindres de travail (work rolls) opposés, rotation sens inverse. Pièce passe entre eux. Simplicité, robustesse.

• Non réversible (Non-reversing) : Cylindres tournent un seul sens. Pièce doit être ramenée manuellement/mécaniquement au départ pour passe suivante. Perte temps, manutention. Ancien, petites capacités.
• Réversible (Reversing) : Cylindres inversent rotation (moteur réversible, courant continu ou AC vectoriel). Pièce passe aller-retour sans manutention. Multi-passes sur même machine. Standard pour laminage à chaud (brames → tôles) et à froid (reversing cold mill).

Laminoir à trois cylindres (Three-High Rolling Mill)

Trois cylindres superposés. Cylindre central tourne sens inverse des deux extérieurs. Pièce passe entre bas+centre (un sens), puis centre+haut (sens inverse). Deux passes par cycle sans inversion rotation. Débit double vs 2 cylindres réversible. Utilisé pour bloom/billettes, barres, profilés. Encombrement vertical.

Laminoir à quatre cylindres (Four-High Rolling Mill)

Deux cylindres de travail (petits diamètres, contact pièce) + deux cylindres de support (back-up rolls, gros diamètres). Cylindres travail : faible fléchissement → épaisseur uniforme, précision. Cylindres support : rigidité, absorbent force séparation. Standard pour laminage à froid tôles minces (0,1-3 mm), largeurs 1000-2000 mm. Acier, Al, Cu, Inox. Configuration 4-HI de base.

Laminoir en tandem (Tandem Rolling Mill / Continuous Mill)

Série de 3 à 7 cages (stands) 4-HI (parfois 6-HI) en ligne. Pièce passe séquentiellement chaque cage → réduction progressive continue. Pas de manutention inter-cages. Haute cadence (10-30 m/s), grande réduction totale (brame 200 mm → tôle 0,3 mm en un passage). Boucles inter-cages (loopers) gèrent différence vitesse. Automatisation totale (AGC - Automatic Gauge Control, ATC - Automatic Thickness Control, AFC - Automatic Flatness Control). Cœur des trains à froid modernes (TCM - Tandem Cold Mill) et à chaud (Hot Strip Mill - finishing stands).

Laminoir à grappe / cluster (Cluster Mill / Sendzimir Mill / Z-Mill)

Chaque cylindre travail (très petit Ø) est supporté par DEUX ou PLUS cylindres support (back-up rolls), eux-mêmes supportés par cylindres intermédiaires. Ex: 20-HI (2 travail + 2 inter + 4 support + 12 backing). Rigidité extrême → cylindres travail Ø très petit (25-100 mm) → forces énormes, précision µm, tôles ultra-minces (foil < 0,05 mm), matériaux durs (Inox, Ti, Ni, Cu). Standard acier inoxydable, feuille Al, cuivre, alliages spéciaux.

Laminoir planétaire (Planetary Rolling Mill)

Un gros cylindre support (back-up roll) entouré de plusieurs (6-12) petits cylindres planétaires (work rolls) orbitant autour. Chaque planétaire donne réduction constante. Réduction massive en un passage (brame 50 mm → bande 2 mm). Capacité entre cluster et tandem. Utilisé pour acier bande, revêtement (cladding). Complexité mécanique élevée.

Autres configurations spécialisées

• Laminoir universel (Universal Mill) : Cylindres horizontaux + cylindres verticaux (edging rolls) → laminage largeur + épaisseur simultané (profilés I, H, U, rails).
• Laminoir à bagues (Ring Rolling Mill) : 2 rouleaux (principal + idle) + rouleaux de bord → dilatation anneau (roulements, turbines, brides).
• Laminoir à tubes (Tube Mill / Pilger Mill) : Mandrin + rouleaux → réduction DE/DI tube sans soudure.
• Laminoir à fils (Wire Rod Mill) : Blocs multi-cages (no-twist) → fil machine 5,5-30 mm à 100+ m/s.

Choix du type de laminoir

Critère	2-HI Rev	3-HI	4-HI	Tandem	Cluster (20-HI)	Planétaire
Épaisseur min	~2 mm	~3 mm	0,15 mm	0,15 mm	0,005 mm (foil)	~1 mm
Précision épaisseur	±0,02-0,05 mm	±0,03 mm	±0,005-0,01 mm	±0,005-0,01 mm	±0,001-0,003 mm	±0,01 mm
Rigidité	Faible	Moyenne	Élevée	Élevée (par cage)	Extrême	Très élevée
Cadence / Débit	Faible	Moyen	Moyen	Très élevé	Faible-Moyen	Élevé (1 passe)
Matériaux durs	Difficile	Difficile	Possible	Possible	Excellent	Bon
Investissement	Bas	Moyen	Élevé	Très élevé	Très élevé	Extrême

Le choix du laminoir détermine l'enveloppe de production (épaisseurs, largeurs, nuances, précisions, volumes). Les trains modernes combinent souvent : réversible 4-HI (réduction forte) + tandem 4-HI/6-HI (finition précision) + cluster (foil/précision ultime). La technologie AGC/AFM (contrôle épais/planéité) est ubiquitaire sur les cages de finition.