laminoir

Un laminoir se compose d'au moins deux lourds cylindres en acier tournant sur des axes parallèles. Le métal brut, généralement sous forme de lingots, de brames ou de bobines, passe entre ces cylindres. Au fur et à mesure que le matériau avance, l'espace entre les cylindres réduit son épaisseur, sa longueur ou son profil transversal. La machine applique une force mesurée en tonnes; les cylindres eux-mêmes peuvent peser plusieurs tonnes et tourner à des vitesses allant de quelques mètres par minute pour les lingots lourds à des centaines de mètres par minute pour les feuillards finis.

Les deux principales variantes sont le laminage à plat et le laminage de profilés. Dans le laminage à plat, deux cylindres lisses réduisent une brame en tôle ou en feuille d'épaisseur uniforme. Dans le laminage de profilés, les cylindres ont des rainures ou des empreintes qui forment le métal en rails, cornières, poutres ou autres profilés structurels. Une seule machine peut gérer une série de rainures, chacune modifiant progressivement la forme jusqu'à l'obtention du profil final.

Le matériau peut passer à chaud ou à froid. Le laminage à chaud, effectué au-dessus de la température de recristallisation du métal, nécessite moins de force et permet des réductions plus importantes en une seule passe, mais introduit de la calamine et des contraintes résiduelles. Le laminage à froid durcit le métal, améliore la finition de surface et maintient des tolérances plus serrées, mais exige plus de puissance et un recuit intermédiaire pour les matériaux ductiles.

Modes de défaillance courants et réalité de la production

Les cylindres s'usent et développent des plats ou des microfissures, nécessitant un remplacement après le traitement de millions de livres de matériau. Un mauvais alignement entraîne une épaisseur inégale sur la largeur de la tôle finie, ce qui génère de la ferraille et des reprises. La pression des cylindres doit être soigneusement contrôlée: trop faible, le matériau ne se réduit pas suffisamment; trop forte, la machine peut rebondir, les cylindres peuvent fléchir ou le matériau peut glisser et se coincer. Les pannes pendant une séquence de laminage à chaud sont coûteuses car le matériau commence à refroidir et devient difficile à reprendre.

Le terme «laminoir» dérive simplement du composant le plus essentiel de l'appareil. Dans le secteur plus large de la métallurgie, les laminoirs se situent entre les opérations de formage primaire (fonderie, forgeage) et les opérations de finition (cisaillement, meulage, traitement thermique). Ils dominent la production de produits de base tels que les feuillards d'acier, l'acier de construction, les tôles d'aluminium et les tôles de cuivre. Les usines modernes intègrent les laminoirs avec des mesures d'épaisseur automatisées, un réglage d'écartement contrôlé par ordinateur et des stations de rectification des cylindres qui habillent les cylindres sans les retirer du service.