1. Première étape : Fusion
L'aluminium est produit par électrolyse à l'échelle industrielle, et les fonderies d'aluminium sont très énergivores pour fonctionner efficacement. De ce fait, elles sont souvent implantées à proximité de grandes centrales électriques. Toute augmentation du coût de l'électricité, ou de la quantité d'énergie nécessaire pour affiner l'aluminium à un niveau supérieur, entraîne une hausse du prix des bobines d'aluminium. Par ailleurs, l'aluminium dissous est séparé et acheminé vers une zone de collecte. Ce procédé est également très énergivore, ce qui influe sur les prix du marché de l'aluminium.
2. Deuxième étape : Laminage à chaud
Le laminage à chaud est l'une des méthodes les plus courantes pour affiner une plaque d'aluminium. Ce procédé consiste à chauffer le métal au-delà de son point de recristallisation afin de le déformer et de lui donner sa forme. La tôle ainsi obtenue est ensuite laminée à chaud entre un ou plusieurs cylindres. Ce procédé permet de réduire l'épaisseur, de l'uniformiser et d'obtenir les propriétés mécaniques souhaitées. Une bobine d'aluminium est ainsi créée.
Cette méthode permet de produire des formes aux paramètres géométriques et aux caractéristiques matérielles appropriés, tout en conservant un volume de métal constant. Ces opérations sont essentielles à la fabrication de produits semi-finis et finis, tels que les plaques et les tôles. Cependant, les produits laminés finis diffèrent des bobines laminées à froid, comme expliqué ci-dessous, par une épaisseur moins uniforme due à la présence de fines impuretés en surface.
3. Troisième étape : Laminage à froid
Le laminage à froid des bandes métalliques est un domaine spécifique de la métallurgie. Ce procédé consiste à faire passer l'aluminium entre des rouleaux à une température inférieure à sa température de recristallisation. La compression du métal augmente sa limite d'élasticité et sa dureté. Le laminage à froid s'effectue à la température d'écrouissage (inférieure à la température de recristallisation du matériau), tandis que le laminage à chaud s'effectue à une température supérieure. C'est la différence fondamentale entre le laminage à chaud et le laminage à froid.
De nombreuses industries utilisent le laminage à froid pour produire des bandes et des tôles d'aluminium à l'épaisseur finale souhaitée. Les cylindres sont fréquemment chauffés pour faciliter le travail de l'aluminium, et un lubrifiant est utilisé pour empêcher la bande d'aluminium d'adhérer aux cylindres. Pour un réglage précis, la vitesse et la température des cylindres peuvent être modifiées. Une bande d'aluminium, ayant déjà subi un laminage à chaud et d'autres traitements, notamment le nettoyage et le traitement thermique, est refroidie à température ambiante avant d'être placée sur une ligne de laminage à froid. L'aluminium est nettoyé par rinçage au détergent, ce traitement le rendant suffisamment dur pour supporter le laminage à froid.
Une fois ces étapes préparatoires réalisées, les bandes subissent des passages répétés entre des rouleaux, ce qui réduit progressivement leur épaisseur. Les plans cristallins du métal sont perturbés et décalés tout au long du processus, ce qui permet d'obtenir un produit final plus dur et plus résistant. Le laminage à froid est l'une des méthodes les plus courantes pour durcir l'aluminium, car il réduit son épaisseur par écrasement et passage entre les rouleaux. Cette technique permet de réduire l'épaisseur d'une bobine d'aluminium jusqu'à 0,15 mm.
4. Quatrième étape : Recuit
Le recuit est un traitement thermique utilisé principalement pour assouplir un matériau et réduire sa rigidité. La diminution des dislocations dans la structure cristalline du matériau recuit est à l'origine de cette modification de sa dureté et de sa flexibilité. Afin d'éviter une rupture fragile ou de rendre un matériau plus facile à usiner, le recuit est souvent effectué après un traitement de trempe ou d'écrouissage.
En réinitialisant efficacement la structure cristalline, le recuit restaure les plans de glissement et permet de poursuivre la mise en forme de la pièce sans contrainte excessive. Un alliage d'aluminium écroui doit être chauffé à une température spécifique comprise entre 570 °F et 770 °F (300 °C et 400 °C) pendant une durée prédéterminée, allant d'environ trente minutes à trois heures. La taille de la pièce à recuit et l'alliage qui la compose déterminent respectivement la température et la durée du recuit.
Le recuit stabilise les dimensions d'une pièce, élimine les problèmes liés aux contraintes internes et réduit les tensions internes pouvant apparaître, notamment lors de procédés tels que le forgeage à froid ou la fonderie. De plus, les alliages d'aluminium non traitables thermiquement peuvent également être recuits avec succès. C'est pourquoi ce procédé est fréquemment appliqué aux pièces en aluminium moulées, extrudées ou forgées.
Le recuit améliore la malléabilité des matériaux. Le pressage ou le pliage de matériaux durs et cassants peut s'avérer complexe sans risque de rupture. Le recuit contribue à éliminer ce risque. De plus, il améliore l'usinabilité. L'extrême fragilité d'un matériau peut entraîner une usure excessive des outils. Le recuit permet de diminuer la dureté du matériau, ce qui réduit l'usure des outils. Il élimine également les tensions résiduelles. Il est généralement préférable de réduire ces tensions autant que possible, car elles peuvent provoquer des fissures et d'autres problèmes mécaniques.
5. Cinquième étape : Découpe et fensure
On peut fabriquer des bobines d'aluminium sous forme d'un seul rouleau continu de très grande longueur. Pour conditionner ces bobines en rouleaux plus petits, il est nécessaire de les découper. Pour ce faire, les rouleaux d'aluminium passent dans des machines à refendre où des lames extrêmement tranchantes effectuent des découpes précises. Cette opération requiert une force considérable. Les refendeuses divisent le rouleau en morceaux plus petits lorsque la force appliquée dépasse la résistance à la traction de l'aluminium.
Pour démarrer le processus de refendage, l'aluminium est placé dans un dérouleur. Il passe ensuite entre des lames rotatives. Ces lames sont positionnées de manière à obtenir une refendure optimale, en tenant compte de la largeur et du jeu souhaités. Afin d'acheminer le matériau refendu vers l'enrouleur, celui-ci est ensuite séparé par des séparateurs. L'aluminium est alors regroupé et enroulé en bobine pour être expédié.
Jindalai Steel Group est un leader dans le secteur de l'aluminium et fournisseur de bobines, tôles, plaques, bandes, tubes et feuilles d'aluminium. Nous comptons des clients aux Philippines, à Thane, au Mexique, en Turquie, au Pakistan, à Oman, en Israël, en Égypte, dans les pays arabes, au Vietnam, au Myanmar, en Inde, etc. N'hésitez pas à nous faire part de votre demande ; nous serons ravis de vous conseiller.
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Date de publication : 19 décembre 2022
