Guide Complet des Procédés de Laminage des Métaux

Le laminage en métallurgie est un procédé de formage qui réduit l'épaisseur du métal et la rend uniforme. Le métal est passé entre un ou plusieurs paires de rouleaux pour réduire la matière. Le laminage est classé selon la température du métal laminé : c'est un laminage à chaud si la température est au-dessus de la température de recristallisation, et laminage à froid si elle est en dessous.

Aujourd'hui, nous verrons la définition, procédés, principe de fonctionnement, types, applications, laminage à chaud et à froid, rôle du lubrifiant, défauts, avantages et inconvénients.

Définition du laminage :

Le laminage est un procédé de formage où des pièces métalliques passent entre des paires de rouleaux pour obtenir une épaisseur uniforme ou réduire l'épaisseur. Cela se fait de deux façons : à chaud et à froid. En application, les procédés de laminage à chaud traitent plus de tonnage que tout autre procédé de fabrication, et le laminage à froid est le plus important de tous les procédés de travail à froid.

Les paires de rouleaux sont maintenues sur des cages de rouleaux, regroupées en laminoirs qui traitent facilement le métal. Généralement, l'acier peut être laminé en divers produits : acier de construction (poutres I, cornières, profilés en U), barres, rails. Certaines aciéries ont des divisions de laminage qui transforment les produits de coulée semi-finis en produits finis.

Lire : Différents types de procédés de formage de tôle

Principe de fonctionnement du laminage :

Dans le laminage, le matériau est passé entre un ou plusieurs paires de rouleaux pour réduire et maintenir l'épaisseur uniforme. Ce procédé se concentre sur la section transversale du lingot ou du métal à presser, aidant à réduire l'épaisseur. Le laminage augmente la longueur et diminue l'épaisseur sans changer la largeur.

La vidéo ci-dessous explique le fonctionnement du laminage :

Laminage à chaud et à froid :

Laminage à chaud :

Comme mentionné, le laminage à chaud se produit au-dessus de la température de recristallisation du matériau. La recristallisation empêche l'écrouissage du métal.

Laminage à froid :

Contrairement au laminage à chaud, le laminage à froid se fait en dessous de la température de recristallisation, généralement à température ambiante. Cela augmente la résistance d'environ 20 % par écrouissage, améliore la finition de surface et maintient des tolérances plus serrées.

Lire l'article complet

Applications du laminage :

Les applications du laminage à chaud sont principalement la production de tôle ou de sections simples comme rails. Les applications générales du métal laminé à chaud incluent :

• Châssis de camions
• Tuyaux et tubes
• Plates d'embrayage, roues et jantes automobiles
• Chauffe-eau
• Équipements agricoles
• Feuillards
• Bâtiments métalliques
• Pièces estampées
• Wagons et composants ferroviaires
• Garde-corps routes et autoroutes
• Portes et étagères
• Disques

Les applications de l'acier laminé à froid incluent : meubles métalliques, armoires de classement, tables, bureaux, chaises, pots d'échappement moto, armoires informatiques et quincaillerie, électroménagers et composants, fûts en acier, tubulures, charnières, luminaires, étagères, chauffe-eau, contenants métalliques, pales de ventilateur, poêles à frire, armoires électroniques, tondeuses, produits de construction.

Avec cette liste, on voit que presque toutes les applications autour de nous subissent soit un laminage à froid, soit à chaud.

Procédés de laminage :

Voici les différents procédés de laminage :

• Cintrage par rouleaux (Roll bending)
• Profilage par rouleaux (Roll forming)
• Laminage plat (Flat rolling)
• Laminage d'anneaux (Ring rolling)
• Laminage de formes structurales (Structural shape rolling)
• Laminage contrôlé (Controlled rolling)
• Laminage de forge (Forge rolling)

Lire l'article complet

Types de laminoirs :

Voici les cinq types de laminoirs pour laminer les métaux :

• Laminoirs à deux cylindres (Two-high)
• Laminoirs à trois cylindres (Three-high)
• Laminoirs à quatre cylindres (Four-high)
• Laminoirs tandem (Tandem)
• Laminoirs en grappe (Cluster)

Lubrification du laminage :

Comme le frottement se produit entre les rouleaux et le métal pendant le laminage, la lubrification joue un rôle très important. Le frottement est aussi utile car il fait avancer le travail entre les rouleaux. C'est pourquoi il est parfois éliminé ou réduit sous un niveau approprié, d'où l'importance de choisir un lubrifiant adapté.

Lors du laminage à froid de l'acier, il faut utiliser des lubrifiants fluides à faible viscosité, comme la paraffine. La paraffine convient aux métaux non ferreux comme l'aluminium, le cuivre et leurs alliages, évitant les taches lors du traitement thermique ultérieur.

Pour le laminage à chaud, la lubrification peut ne pas être nécessaire mais un déluge d'eau génère de la vapeur et casse les écailles formées. Cependant, de la graisse de graphite est utilisée comme lubrifiant.

Défauts du laminage :

Des défauts apparaissent sur le matériau laminé à cause de la forte force des rouleaux. Voici les différents types de défauts :

• Fissuration des bords (Edge cracking)
• Plis (Folds)
• Alligatoring (fissuration en écailles)
• Formation d'écailles (Scale formation)

C'est tout pour cet article « procédé de laminage ». J'espère que vous avez apprécié la lecture ; commentez et partagez avec d'autres étudiants. Merci !