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Choisir les bons matériaux pour la conception de tôles

Dernière mise à jour :
26 mars 2024

Table des matières

Fabrication de tôles consiste généralement à utiliser des méthodes d'emboutissage manuelles ou sous pression pour induire une déformation plastique dans de minces feuilles de métal, afin de leur donner la forme et les dimensions souhaitées. Celles-ci peuvent ensuite être transformées en pièces plus complexes par soudage ou par un traitement mécanique minimal.

À ce jour, il n'existe pas de définition complète de la fabrication de tôles. Selon une définition publiée dans une revue professionnelle étrangère, la fabrication de tôles peut être définie comme un processus complet d'usinage à froid de tôles (généralement inférieures à 6 mm), y compris cisaillement, poinçonnage/coupe/compound, flexionIl peut s'agir d'un assemblage, d'une soudure, d'un rivetage, d'un assemblage, d'un formage (comme la carrosserie automobile), etc. Sa caractéristique notable est l'épaisseur constante des pièces.

Matériaux de tôlerie couramment utilisés

I. Acier galvanisé

L'acier galvanisé se compose principalement de deux types : la tôle électro-galvanisée (EG/SECC) et la tôle galvanisée à chaud (GI) - leurs différences seront examinées plus loin.

La tôle d'acier galvanisée est un type de tôle d'acier dont la surface est recouverte d'une couche de zinc.

La galvanisation est une méthode économique et efficace couramment utilisée pour prévenir la corrosion. Environ la moitié de la production mondiale de zinc est utilisée pour ce procédé.

1. Définition :

La tôle d'acier galvanisée, qui vise à prévenir la corrosion de la surface de la tôle d'acier et à prolonger sa durée de vie, consiste à recouvrir la surface de la tôle d'acier d'une couche de zinc métallique. Cette tôle d'acier revêtue d'une fine couche est appelée tôle galvanisée.

2. Classification et applications :

En fonction des méthodes de production et de transformation, il peut être classé dans les catégories suivantes :

Tôle d'acier galvanisée à chaud :

Les tôles d'acier minces sont immergées dans un bain de zinc en fusion pour faire adhérer une couche de zinc à la surface. Actuellement, la principale méthode de production est la galvanisation en continu, où les tôles d'acier enroulées sont immergées en continu dans un bain de zinc en fusion pour produire des tôles d'acier galvanisées.

② Tôle d'acier galvanisé allié :

Ce type de tôle d'acier est également produit par la méthode d'immersion à chaud, mais à la sortie du bain, elle est immédiatement chauffée à environ 500°C pour former un revêtement d'alliage de zinc et de fer. Cette tôle galvanisée présente une excellente adhérence et soudabilité pour les revêtements.

③ Tôle d'acier électro-galvanisée :

Ce type de tôle d'acier galvanisé est fabriqué à l'aide d'un procédé de galvanisation et possède une bonne maniabilité. Cependant, le revêtement est plus fin et son épaisseur est plus faible. résistance à la corrosion n'est pas aussi bonne que celle des tôles galvanisées à chaud.

④ Tôle d'acier galvanisée sur une seule face et de manière différenciée :

Les tôles d'acier galvanisées d'un seul côté sont des produits qui ne sont galvanisés que d'un seul côté. Elle s'adapte mieux au soudage, au revêtement, au traitement antirouille et à la transformation que les tôles galvanisées double face.

Pour pallier les insuffisances des zones non galvanisées d'un seul côté, il existe un autre type de tôle d'acier appelé "galvanisation différentielle", où une fine couche de zinc est appliquée sur l'autre face.

⑤ Tôle d'acier galvanisée alliée et composite :

Ce type de tôle d'acier est fabriqué par galvanisation avec du zinc et d'autres métaux tels que le plomb, formant des alliages ou des revêtements composites. Cette tôle d'acier présente non seulement d'excellentes performances anticorrosion, mais aussi de bonnes propriétés de revêtement.

Outre les cinq types susmentionnés, il existe également des tôles d'acier galvanisées à revêtement coloré, des tôles d'acier galvanisées à revêtement imprimé, des tôles d'acier galvanisées laminées au PVC, etc.

Toutefois, les tôles galvanisées à chaud sont actuellement les plus utilisées.

3. L'apparence :

État de surface : En raison des différentes méthodes de traitement au cours du processus de revêtement, l'état de surface des tôles galvanisées varie : paillettes régulières, paillettes fines, paillettes plates, sans paillettes et surfaces phosphatées. Les normes allemandes précisent également les qualités de surface.

Les tôles galvanisées doivent avoir un bel aspect et ne doivent pas présenter de défauts susceptibles de nuire à l'utilisation du produit, tels que l'absence de revêtement, des trous, des fissures, une épaisseur de revêtement excessive, des rayures, des taches d'acide chromique, de la rouille blanche, etc. Les normes étrangères ne sont pas très précises en ce qui concerne les défauts d'aspect spécifiques, et ces derniers doivent être mentionnés dans le contrat lors de la commande.

Marquage : Nom du produit (tôle ou feuillard), numéro de la norme, marque, catégorie de traitement de surface, code de la couche de zinc, spécifications et dimensions, précision dimensionnelle.

Exemple de marquage : tôle d'acier, numéro de norme Q/BQB430, marque SECC, traitement de passivation au chromate en surface (C), code de couche de zinc 20/20, épaisseur 0,80mm, largeur 1000mm, précision normale (A), longueur 2000mm, planéité selon la précision de planéité normale PF.A, puis marquage comme : Q/BQB 430 SECC-C-20/20 tôle d'acier : 0.80B×1000A×2000A-PF.A.

Origine : Baosteel, POSCO en Corée du Sud, Japon, Krupp en Allemagne, CKRM en Belgique, etc.

Tôle d'acier galvanisée à chaud (SGCC) : Il n'existe actuellement aucune aciérie nationale capable de produire des matériaux de haute qualité, de sorte qu'ils sont principalement importés de l'étranger. Elles sont plus chères et de nombreux fabricants ont opté pour le SECC afin de réduire les coûts.

Le SGCC est zingué sur une base laminée à froid, avec une base en SPCC, généralement utilisée pour le formage à froid, et une résistance à la traction de >270 mégapascals. De même, le SGHC est zingué sur une base laminée à chaud, avec une base en SPHC, généralement utilisée pour le formage à froid, et une résistance à la traction >270 mégapascals.

II. L'acier inoxydable

1. Acier inoxydable ferritique :

Il a une teneur élevée en Cr, une excellente résistance à la corrosion et une résistance à l'oxydation à haute température.

2. Acier inoxydable austénitique :

Les nuances typiques telles que /Cr18Ni9, /Cr18Ni9T1 sont non magnétiques, présentent une bonne résistance à la corrosion, une bonne résistance thermique, une bonne résistance à l'oxydation à haute température, une bonne plasticité, une bonne résistance aux chocs, aucun effet d'entaille et une excellente soudabilité, et sont donc largement utilisées.

Ce type d'acier présente généralement une faible résistance, une faible limite d'élasticité et ne peut pas être renforcé par un traitement thermique, mais après pressage à froid et traitement, il peut atteindre une résistance élevée à la traction et améliorer son élasticité.

Cependant, sa résistance obtenue par étirage à froid à des températures élevées est sujette à la fragilisation et ne convient pas pour supporter des charges élevées.

3. Acier inoxydable martensitique :

Les exemples typiques sont le 2Cr13 et le GX-8, qui sont magnétiques, ont d'excellentes propriétés d'amortissement, une bonne conductivité thermique, une résistance élevée et une limite d'élasticité après traitement thermique. Ils contiennent plus de carbone et nécessitent une détente après le soudage.

Un refroidissement rapide à haute température peut former de la martensite, c'est pourquoi un refroidissement lent est nécessaire après le forgeage, suivi d'un revenu immédiat.

Principalement utilisé pour les pièces porteuses.

III. Fer-blanc

Le fer blanc (SPTE) est un acier à faible teneur en carbone recouvert d'étain (Sn). Certains pensent que le fer blanc utilisé pour la fabrication des conserves était importé de Macao, dans la province de Guangdong, en Chine (Macao se lit "马口" en chinois), et qu'il était appelé "马口铁" (Makou Iron). Il existe d'autres explications, comme l'utilisation de ce fer blanc dans le passé pour fabriquer des têtes de lampes à pétrole, qui ressemblaient à une bouche de cheval, d'où le nom "马口铁" (Makou Iron).

Toutefois, ce nom n'est pas exact. C'est pourquoi, en 1973, lors d'une conférence sur le fer-blanc en Chine, il a été officiellement rebaptisé "fer-blanc" et les documents officiels n'utilisent plus le nom "马口铁" (Makou Iron).

Caractéristiques : Il conserve la bonne plasticité et la formabilité de l'acier à faible teneur en carbone, et son épaisseur ne dépasse généralement pas 0,6 mm.

Utilisations : Blindage des interférences magnétiques et emboutissage de petites pièces.

IV. Acier à ressort

Acier à moyen carbone contenant du manganèse (Mn), du chrome (Cr), du silicium (Si), et autres aciers alliés.

Caractéristiques : Le matériau peut subir une déformation élastique importante, absorbant l'impact ou l'amortissement, et peut également stocker de l'énergie pour permettre au mécanisme d'accomplir une action.

V. Cuivre et alliages de cuivre

Caractéristiques : Bonne conductivité électrique et thermique, résistance à la corrosion, bonne brillance, facile à traiter et adapté à la galvanoplastie et au revêtement.

1. Cuivre pur (teneur en Cu supérieure à 99,5%) :

Faible résistance du matériau, bonne plasticité, excellente conductivité électrique, conductivité thermique et résistance à la corrosion.

Utilisé dans les fils, les câbles et les équipements électriques.

2. Laiton :

Alliage de cuivre et de zinc dont les propriétés mécaniques dépendent de la teneur en zinc et ne dépassent généralement pas 50%.

Caractéristiques : Bonne ductilité, bonne performance d'emboutissage, utilisé en galvanoplastie, bonne résistance à l'eau de mer et à la corrosion atmosphérique, mais le corps est sujet à une corrosion locale.

3. Le bronze :

Classe de métaux alliés à base de cuivre, composée principalement d'alliages de cuivre et d'étain.

Caractéristiques : Meilleure résistance à l'usure que le cuivre et le laiton purs, bonne usinabilité et résistance à la corrosion.

4. Cuivre au béryllium :

Alliage de cuivre contenant du béryllium (Be).

Caractéristiques : Haute résistance, dureté, élasticité, résistance à l'usure, conductivité électrique élevée, conductivité thermique, résistance au froid et non magnétique.

Utilisations : Utilisé dans divers matériaux de blindage électromagnétique.

En outre, des alliages d'aluminium sont également utilisés.

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