Le laminage met en forme le métal en le faisant passer entre des cylindres en rotation. Plutôt que des pièces finies, il produit surtout les demi-produits dont partent presque tous les autres procédés : tôles, plaques, barres et tubes. Son principal atout est de produire en grande série un matériau métallique homogène, rapidement et à un coût relativement faible.
Cet article explique comment fonctionne le laminage, ce qui distingue le laminage à chaud, le laminage à froid et le laminage à tiède, et quels laminoirs sont utilisés pour quels produits — ainsi que ce que cela implique lorsque vous choisissez le matériau de vos pièces sur mesure.
Qu'est-ce que le laminage ?
Lors du laminage, le métal passe entre des cylindres en rotation qui le compriment et l'allongent. Ce procédé de déformation plastique est réputé pour produire à grande vitesse un matériau de section uniforme. Les produits laminés vont des tôles et plaques métalliques aux barres, fils machine et profilés longs, jusqu'aux tubes carrés ou ronds.
Les produits laminés sont très largement utilisés dans la construction et l'industrie. La tôle obtenue par laminage sert par exemple de matériau de départ pour les canettes, les batteries et les pièces automobiles.
Selon la température de travail, on distingue trois types de laminage : le laminage à chaud, le laminage à froid et le laminage à tiède.
Laminage à chaud, à froid ou à tiède
Le tableau compare les trois types de laminage pour l'acier. Les sections suivantes détaillent chacun d'eux.
| Caractéristique | Laminage à chaud | Laminage à froid | Laminage à tiède |
|---|---|---|---|
| Température (acier) | Env. 900–1 200 °C | Généralement température ambiante | Env. 600–900 °C |
| Par rapport à la recristallisation | Au-dessus | En dessous | En dessous, mais à température élevée |
| Effort de mise en forme | Faible | Élevé | Moyen |
| Précision dimensionnelle | Plus faible | Élevée | Moyenne |
| Surface | Calamine (couche d'oxyde) | Lisse et brillante | Meilleure qu'au laminage à chaud |
| Écrouissage | Aucun | Oui — résistance plus élevée, ductilité plus faible | Réduit |
| Produits typiques | Plaques, tôles épaisses, profilés, rails | Tôles minces et feuillards à tolérances serrées | Produits difficiles à laminer à chaud ou à froid |
Laminage à chaud
Lors du laminage à chaud, le métal est chauffé avant la mise en forme afin d'être plus facile à déformer. Pour l'acier, cela correspond à des températures d'environ 900 à 1 200 °C : le matériau est porté au rouge lorsqu'il passe entre les cylindres. Comme la température est supérieure au point de recristallisation, la structure du métal se reforme en continu pendant le laminage.
Avantages
- Meilleure formabilité : à haute température, la résistance du métal à la déformation diminue, ce qui permet de fortes réductions avec moins d'effort.
- Structure du matériau améliorée : la recristallisation affine la structure granulaire et donne un matériau tenace.
- Pas d'écrouissage : le matériau étant travaillé au-dessus de sa température de recristallisation, il ne durcit pas pendant le laminage.
Inconvénients
- Précision dimensionnelle plus faible : les fortes variations de température pendant et après le laminage entraînent un retrait irrégulier du matériau.
- Qualité de surface : au contact de l'air, la surface chaude s'oxyde et forme de la calamine, ce qui laisse un aspect plus rugueux et moins esthétique.
- Énergie et coûts : chauffer le matériau consomme beaucoup d'énergie et augmente les coûts.
Laminage à froid
Le laminage à froid s'effectue en dessous de la température de recristallisation du métal — généralement à température ambiante, sans chauffage préalable du matériau. Le matériau s'échauffe certes pendant la déformation, mais il n'est pas chauffé volontairement. Le laminage à froid sert généralement à réduire un produit laminé à chaud en tôles et feuillards minces et précis.
Avantages
- Aucun équipement de chauffage nécessaire : le matériau est travaillé à température ambiante et se manipule plus facilement.
- Grande précision dimensionnelle : le laminage à froid permet des tolérances d'épaisseur plus serrées que le laminage à chaud.
- Bel aspect : le procédé donne une surface lisse et brillante.
- Résistance plus élevée : l'écrouissage augmente la résistance et la dureté du matériau.
Inconvénients
- Forte résistance à la déformation : à basse température, le métal résiste davantage à la déformation, le laminage exige donc plus d'effort.
- Écrouissage : le matériau devient plus dur et moins ductile. Pour lui rendre sa formabilité, un traitement thermique ultérieur tel qu'un recuit est souvent nécessaire.
Laminage à tiède
Le laminage à tiède se situe entre le laminage à chaud et le laminage à froid. Pour l'acier, il est généralement réalisé autour de 600 à 900 °C. Le procédé combine certains avantages des deux : il demande moins d'effort que le laminage à froid et offre une meilleure précision dimensionnelle et une meilleure qualité de surface que le laminage à chaud. Le laminage à tiède est surtout utilisé pour les matériaux et produits difficiles à laminer à chaud ou à froid.
Les différents types de laminoirs
Les laminoirs sont les machines qui réalisent le laminage. Leur configuration dépend de la forme recherchée et du nombre de cylindres. Le tableau présente six types courants.
| Laminoir | Disposition des cylindres | Utilisation typique |
|---|---|---|
| Laminoir duo | Deux cylindres opposés | Dégrossissage des lingots en brames, laminage à plat simple |
| Laminoir quarto | Deux cylindres de travail, chacun soutenu par un cylindre d'appui | Laminage à plat précis de l'acier, du cuivre et de l'aluminium |
| Laminoir multicylindres | Petits cylindres de travail soutenus par de nombreux cylindres d'appui | Métaux durs comme l'acier inoxydable, feuilles très minces |
| Laminoir planétaire | Nombreux petits cylindres de travail autour d'un grand cylindre d'appui | Très fortes réductions en une seule passe |
| Laminoir universel | Cylindres horizontaux et verticaux | Profilés tels que les poutrelles en H |
| Laminoir perceur (Mannesmann) | Cylindres coniques inclinés et mandrin perceur | Tubes en acier sans soudure |
Laminoir duo
Le laminoir duo se compose de deux cylindres opposés qui compriment le métal. Cette conception simple est utilisée pour le dégrossissage — par exemple pour transformer des lingots coulés en brames — ainsi que pour le laminage à plat simple.
Laminoir quarto
Un laminoir quarto comporte deux cylindres de travail, chacun soutenu à l'arrière par un cylindre d'appui plus grand. Les cylindres d'appui limitent la flexion des cylindres de travail, ce qui permet un laminage de grande précision. Les laminoirs quarto sont utilisés pour l'acier ainsi que pour le cuivre et l'aluminium.
Laminoir multicylindres (Sendzimir)
Les laminoirs multicylindres, aussi appelés laminoirs Sendzimir, comptent encore plus de cylindres d'appui que les laminoirs quarto. Chaque cylindre de travail est soutenu par tout un ensemble de cylindres d'appui, ce qui permet d'appliquer une pression de laminage très élevée. Il devient ainsi possible de laminer des métaux durs comme l'acier inoxydable. Grâce au faible diamètre des cylindres de travail et à leur soutien robuste, ceux-ci ne fléchissent pas : les laminoirs multicylindres sont donc idéaux pour le laminage à froid de matériaux extrêmement minces comme la feuille de cuivre.
Laminoir planétaire
Dans un laminoir planétaire, de nombreux petits cylindres de travail sont disposés sur la circonférence d'un grand cylindre d'appui. Les petits cylindres passent sur le matériau selon un mouvement planétaire, ce qui permet de très fortes réductions et un rendement de laminage élevé. Cette conception est particulièrement efficace pour les fortes réductions et les grands volumes de matière.
Laminoir universel
Les laminoirs universels disposent de cylindres horizontaux et verticaux, ce qui leur permet d'exercer une pression dans plusieurs directions à la fois. Ils conviennent donc au laminage de sections complexes, comme les poutrelles en H, à partir de blooms ou d'ébauches préformées.
Laminoir perceur (Mannesmann)
Les laminoirs perceurs, ou laminoirs Mannesmann, produisent des tubes en acier sans soudure. Deux cylindres coniques inclinés entraînent en rotation une billette ronde pleine et la font avancer sur un mandrin perceur, qui forme l'ébauche creuse de l'intérieur. Comme ces tubes ne présentent pas de soudure, ils sont idéaux pour les applications à haute pression telles que les oléoducs, les chaudières et d'autres infrastructures critiques qui transportent des liquides ou des gaz.
Matériaux laminés pour vos pièces meviy
meviy fabrique des pièces sur mesure conçues individuellement à partir de vos propres données CAO 3D — et non des pièces standard ou de catalogue. La plupart des matériaux que vous pouvez choisir sont des produits laminés, et savoir si un matériau est laminé à chaud ou à froid vous aide à anticiper son état de surface et sa précision :
- Tôle d'acier à bas carbone EN 1.0330 équiv. (EN 1.0320 équiv. (laminé à chaud)) de 0,8 à 6,0 mm pour les pièces réalisées en tôlerie
- Variantes zinguées EN 1.0330 équiv. (zingage électrolytique) et EN 1.0330 équiv. (Galvanisé) — voir SECC vs SGCC
- Acier de construction laminé à chaud EN 1.0038 équiv. pour les plaques de 9 à 16 mm — pour en savoir plus, consultez notre guide sur l'acier au carbone
- Tôle d'acier inoxydable EN 1.4301 équiv. et EN 1.4016 équiv., et tôle d'aluminium EN AW-5052 équiv.
- Barres plates et plaques laminées comme matériau de départ pour les pièces réalisées par fraisage CNC
Les pièces en tôle sont découpées par découpe laser et mises en forme par pliage. Vous téléchargez votre modèle 3D, sélectionnez le matériau et obtenez instantanément le prix et le délai de livraison.
Questions fréquentes sur le laminage
Quelle est la différence entre l'acier laminé à chaud et l'acier laminé à froid ?
L'acier laminé à chaud est laminé au-dessus de sa température de recristallisation. Il est plus facile à mettre en forme, mais présente une précision dimensionnelle plus faible et une surface calaminée. L'acier laminé à froid est laminé à température ambiante : il offre des tolérances plus serrées, une surface lisse et une résistance plus élevée grâce à l'écrouissage, mais sa production coûte plus cher.
L'acier laminé à froid est-il plus résistant que l'acier laminé à chaud ?
En général, oui. Le laminage à froid écrouit le matériau, ce qui augmente sa résistance et sa dureté mais réduit sa ductilité. Si le matériau doit encore être mis en forme, il est souvent recuit après le laminage à froid pour retrouver sa formabilité.
Que signifient SPCC et SPHC ?
SPCC et SPHC sont des désignations japonaises JIS pour la tôle d'acier à bas carbone laminée à froid et laminée à chaud. Chez meviy Europe, la tôle correspondante est référencée sous EN 1.0330 équiv., avec la variante laminée à chaud EN 1.0320 équiv.
À quoi sert un laminoir quarto ?
Un laminoir quarto utilise deux petits cylindres de travail soutenus par deux cylindres d'appui plus grands. Les cylindres d'appui empêchent les cylindres de travail de fléchir, de sorte que le laminoir peut laminer des tôles et feuillards en acier, cuivre ou aluminium avec une grande précision d'épaisseur.
Le laminage, à la base des tôles, barres et tubes
Le laminage est un procédé de déformation plastique dans lequel le métal passe entre des cylindres pour produire des tôles, des barres ou des tubes. Selon la température, on distingue le laminage à chaud, le laminage à froid et le laminage à tiède. Les laminoirs varient selon l'application : les laminoirs duo, quarto et multicylindres sont courants pour les produits plats, les laminoirs universels produisent des profilés comme les poutrelles en H et les laminoirs perceurs fabriquent des tubes sans soudure. Savoir comment votre matériau a été laminé vous aide à choisir la bonne tôle ou la bonne barre pour vos pièces.