L’acier prélaqué est aujourd’hui un formidable Les aciers ... · PDF fileEcologiques L’ acier prélaqué est certainement le produit le plus apte à répondre aux réglementations

ARCELOR FCS COMMERCIALArcelor Group

S T E E L F O R L I F E

Les aciers prélaquésL’acier prélaqué est aujourd’hui un formidable

atout économique et technologique. Ceci

explique, sans aucun doute, son extraordinaire

développement dans l’industrie.

Economiques

Les lignes d’enduction au rouleau ont intrinsèquement une

productivité et un rendement élevés, ce qui réduit les coûts

d’application des peintures. La vitesse linéaire d’application

se situe fréquemment aux alentours de 100 m/min.

En remplaçant le postlaqué par le prélaqué, l’utilisateur

élimine les équipements de dégraissage et de traitement des

surfaces ainsi que la gestion des effluents qui en découlent.

Le prélaqué permet également de supprimer les opérations

de postlaquage ainsi que les outils correspondants.

La simplification des opérations résultant de ce transfert

a comme conséquence une réduction radicale :

• des coûts de fabrication

• de la consommation d’énergie

• du temps de mise en œuvre

• des frais financiers liés à la gestion des stocks (matières

premières, produits chimiques et stocks intermédiaires)

De plus, le produit prélaqué réduit sensiblement le montant

des taxes et des primes d’assurance. Il s’affranchit des taxes

liées au traitement des rejets et permet d’accéder à certaines

aides publiques et subventions de l’Union Européenne.

Les aciers prélaqués se rencontrent dans tousles secteurs industriels. Dans le bâtiment,sous la forme de profilés de bardage et decouverture, dans les faux plafonds, les lumi-naires, etc.

Dans l’industrie générale, les applicationssont multiples. Citons le mobilier métallique,les habillages d’appareils de chauffage, l’aéraulique, la climatisation, etc.

En ce qui concerne l’électroménager, les avantages des produits prélaqués sontbien connus. Ils sont utilisés avec succès à lafois pour le matériel dit «blanc» (réfrigéra-teur, machine à laver, etc.) que pour le petitélectroménager (micro-ondes, etc.). Ils sontégalement utilisés pour les produits dits«bruns» (ordinateurs, boîtiers vidéo et DVD,etc.).

Les avantages

Ecologiques

L’acier prélaqué est certainement le produit le plus apte à

répondre aux réglementations environnementales en vigueur

et à venir. Arcelor affiche sa volonté d’être un acteur proactif

dans l’évolution de la législation en développant une stratégie

qui tend à l’intégration du respect de l’environnement dans le

cycle de vie des aciers prélaqués et ceci lors de :

La conception des nouveaux produits et procédés de

production, par la prise en considération dès le début des

projets par les équipes de recherche de leur possible impact

sur l’environnement.

La production des aciers prélaqués sur des lignes industrielles

conçues pour respecter les règlements les plus sévères en

matière de traitement de surface, d’émission de solvants ainsi

que d’absence de substances reconnues dangereuses dans la

composition des peintures.

La transformation des aciers prélaqués, par l’amélioration

des conditions de travail dans les ateliers en supprimant

les solvants, le stockage et les manipulations de produits

chimiques.

L’usage des aciers prélaqués, lequel ne doit pas présenter de

danger pour le consommateur et l’environnement dans les

différents secteurs d’activité que sont le bâtiment, l’électromé-

nager et l’industrie.

Du recyclage en fin de vie, l’acier prélaqué étant recyclé de

la même façon que n’importe quel autre acier.

Technologiques

L’acier prélaqué a pour principal avantage sa qualité constante

et reproductible d’une production à l’autre, en ce qui concerne

tant l’épaisseur que les tolérances colorimétriques.

La flexibilité du procédé de laquage permet d’obtenir plusieurs

aspects de surface : lisse, peau d’orange, grainé, texturé ou

embossé. Tous ces aspects de surface sont réalisables dans une

palette très large de couleurs (saturée, métallique, nacrée, etc.)

et de brillances (de mat à très haut brillant).

L’acier prélaqué est un produit«propre» à toutes les étapes de son cycle de vie. Il répond àl’exigence d’un développementdurable réduisant l’emploi desressources naturelles, laconsommation d’énergie et lapollution.

Le but de ce document est de donner toutes les informations vous permettant de profiter au mieux de l’ensemble des atouts de l’acierprélaqué. Le document n’est toutefois qu’unsupport technique qui ne cherche pas à se substituer au contact direct avec nos équipestechniques et commerciales.

La gamme des aciers prélaqués est aujourd’huitrès complète et répond à l’ensemble des atten-tes des différents secteurs d’activités.

Trois catégories de produits sont aujourd’huiproposées :

• Les aciers prélaqués conventionnelsproduits en continu en appliquant de la peinture liquide sur le substrat.

• Les aciers laminés produits en ligne delaquage en appliquant un film à l’aide d’unadhésif (Skinplate®)

• Les aciers colaminés produits en ligne delaquage en appliquant directement un filmsur l’acier prélaqué.

Les produits prélaqués

Produit Application Apparence

Estetic® Cold Froid Lisse, grainée,peau d’orange

Estetic® Hot Cuisson Lisse, peau d’orange

Estetic® Wet Lavage Lisse, peau d’orange

Estetic® Bright Electroménager Lisse, peau d’orange

L’électroménager

La gamme des produits à revêtement organique «très haut

brillant» pour l’électroménager est très étendue.

Pour ces applications, nous utilisons l’acier laminé à froid et

l’acier galvanisé comme substrats. Différentes qualités d’acier

sont disponibles, comme les aciers pour formage à froid ou

pour emboutissage.

Comme indiqué dans le tableau ci-dessous, le choix des aciers

prélaqués est déterminé par son usage final. Il existe plusieurs

solutions pour chaque application. N’hésitez pas à nous con-

tacter afin de choisir le produit le mieux adapté à vos besoins.

Produit Apparence Applications

Polyester Lisse Climatiseurs, rayonnages,Peau d’orange convecteurs, armoires et

coffrets électriques

Estetic® Flex Lisse Habillages de chauffe-eau,Grainée pièces calandrées,

stores, rayonnages

Estetic® Tex Texturée Mobilier métallique, étagères et unités d’étagères, carrosseries d’appareils domestiques

Skinplate® Lisse, grainée Ascenseurs, rayonnages, portes, plafonds

Estetic® Clean Lisse Chambres froides

Peau d’orange Chambres froides (remplacement du Gelcoat)

Estetic® Lighting Lisse, grainée Eclairage

Estetic® Ceiling Mate Plafonds métalliques, panneaux de recouvrement, panneaux intérieurs

Estetic® High Tech Texturée Appareils électroniques grand publique, décodeurs, capots hi-fi, ordinateurs, télétronique

Estetic® White board Lisse Tableaux blancs

Bâtiment intérieur et industrie générale

La large gamme des aciers à revêtement organique d’Arcelor

permet de couvrir l’ensemble des applications du marché

bâtiment intérieur et de l’industrie générale.

Les supports utilisés pour ces applications peuvent être de

l’acier laminé à froid, l’acier galvanisé, l’acier électrozingué, le

Galfan®‚ ainsi que l’Aluzinc®. L’éventail des produits est complété

par des revêtements ayant des propriétés plus spécifiques tels

que les vernis ou les primaires, qui peuvent servir de couche

de fond tout en étant compatibles avec les mousses d’isolation

ou avec un adhésif. Merci de nous consulter pour de plus am-

ples détails relatifs à ces produits ainsi que pour les dimensions

disponibles.

Bâtiment extérieur

Pour ces applications, le support est généralement l’acier

galvanisé, le Galfan® ou l’Aluzinc®.

Le choix du système de peinture dépend de l’environnement.

La gamme des aciers prélaqués d’Arcelor compte actuellement

plus de 80 références.

Bien entendu, elles existent dans différentes teintes, en

différentes finitions (lisse, grainée, structurée, peau d’orange,

nacrée, métallisée, embossée, striée, etc.) et dans différents

revêtements métalliques et nuances métallurgiques. Chaque

produit a néanmoins ses caractéristiques et ses applications

propres. Le choix d’un produit est donc une étape capitale,

qui doit être conduite en étroite collaboration avec les équipes

techniques et commerciales d’Arcelor.

Produit Epaisseur (microns) Apparence

Granite® HD 25 Lisse, mate, texturée, grainée

Granite® HDS 25/35 Lisse, perlée

Granite® HDX 50/60 Légèrement grainée

Granite® Farm Face supérieure : 25 LisseFace inférieure : 35

Polyester 25 Lisse

PVDF 25/35 Lisse

Plastisol 100/200 Lisse, embossée

Skinplate® 180/900 Lisse, grainée, textures variées

Le choix du support a une influence directe sur la mise en

œuvre du prélaqué et sur sa tenue à la corrosion. On préférera

un acier avec un revêtement métallique sacrificiel à base de

zinc si le produit final doit résister à la corrosion. Une charge

de revêtement de zinc élevée assure une bonne tenue à la

corrosion. Par contre, nous recommandons des revêtements

avec des charges plus faibles, si la mise en œuvre impose des

déformations sévères, afin d’éviter des fissurations lors de la

mise en forme de l’acier prélaqué.

Le traitement de surface effectué au premier stade de la sec-

tion «process» en laquage permet d’assurer le bon accrochage

du primaire sur le substrat.

La couche primaire apporte principalement adhérence,

flexibilité et tenue à la corrosion. La couche de finition ainsi que

l’éventuel film colaminé assurent non seulement les diverses

propriétés de la surface, telles que son apparence finale (teinte,

texture, brillance, aspect, etc.), mais aussi sa dureté, sa résistance

à l’abrasion, sa tenue aux ultraviolets, etc. Selon la performance

recherchée, le prélaqué pourra être bicouche (primaire + fini-

tion) ou monocouche. La laque peut être appliquée sur une

face de l’acier ou sur les deux.

Caractéristiques de base de l’acier prélaqué

Finition

Primaire

Traitement de surface

Revêtement de zinc

Acier

Revêtement de zinc


Envers

Un produit prélaqué se compose généralement d’un substrat acier (laminé àfroid ou avec un revêtement métallique à base de zinc), d’un traitement desurface, d’une couche de peinture dite primaire et d’une couche dite de finition.Pour certaines applications, il peut être recouvert d’un film de polymèrecolaminé et éventuellement d’un film de protection temporaire.

Les performances attendues et les propriétés de mise en

œuvre varient sensiblement en fonction de la nature du

support et des systèmes de peinture utilisés. On citera par

exemple l’adhérence peinture, la souplesse ou flexibilité,

la dureté, le coefficient de frottement de la surface, l’aspect,

la brillance, l’alimentarité, la tenue à la corrosion, à la chaleur,

aux rayons U.V., la tenue chimique, la résistance aux chocs, à

l’encrassement, etc.

Evidemment, le produit prélaqué «universel» répondant à l’en-

semble des besoins n’existe pas, mais nous avons développé

des produits adaptés à chaque type d’utilisation. Il est toutefois

souvent nécessaire de privilégier certaines des propriétés spé-

cifiques. Le très grand nombre de caractéristiques accessibles

à l’acier prélaqué explique la diversité des solutions proposées

par Arcelor. L’élaboration d’un cahier des charges précis est un

préalable indispensable à la formulation de votre demande. Il

permet de définir la solution technique et économique opti-

male.

Guides de choix produits

Granite® FARM

Polyester

Granite® HD

Plastisol

NON

Exigence particulière en durabilité, résistance

à l'encrassement

Atmosphères

marines et industrielles sévères

NON

NON

Décors et aspects (bois, grainé, etc.)

OUI

NON

Atmosphère intérieure agressive (Stabulation)

Très haute durabilité

aux U.V.

NON

OUI

OUI

Granite® HDS

Atmosphères

marines et industrielles sévères

NON

NON

PVDF

OUI

Granite® HDX

OUI

Résistance chimique

OUI

Skinplate® OUI

Revêtements pour bâtiment extérieur (bardages, toitures et accessoires)*

Aspect, texture, décor, épaisseur

Estetic® Lighting

Estetic® Clean

Estetic® Tex

Estetic® Flex

Polyester

Skinplate®

Estetic® Ceiling

Estetic® High Tech

Estetic® White Board

Estetic® Bright

Estetic® Cold

Estetic® Hot

Estetic® Wet

NON

NON

Application luminaire

Application plafond

Application high-tech

Application tableau blanc

Application électroménager

avec exigence d'alimentarité

Application électroménager «froid»

Application électroménager «cuisson»

Application électroménager «lavage»

NON

NON

Guide de choix par application

Guide de choix par exigence

Alimentarité**, résistance chimique

Résistance à l’abrasion

Flexibilité

OUI

OUI

OUI

OUI NON

Revêtements pour bâtiment intérieur, industrie générale et électroménager*

* Remarque : ce tableau n'est pas exhaustif. Il reprend les revêtements les plus utilisés de notre gamme.

D'autres revêtements répondant à des demandes particulières sont également disponibles.

** Veuillez nous consulter avant toute utilisation nécessitant une garantie au contact alimentaire.

Les gens s’extasient souvent devant

la magnificence des couleurs et la

richesse des surfaces présentes dans

la faune et la flore. Mais dans la nature,

tout a sa fonction. Ainsi, telle couleur

est destinée à attirer le regard, telle

autre, à prévenir d’un danger. Quant

aux surfaces, elles captent la lumière

et l’oxygène, offrent un coin de fraî-

cheur et protègent contre les précipi-

tations.

Les aciers d’Arcelor FCS Commercial

vous réservent une symbiose com-

parable entre fonction et aspect. Les

couleurs et caractéristiques de surface

sont étudiées pour répondre à des

exigences techniques et esthétiques.

Et puis nous sommes particulièrement

attentifs à la recyclabilité, à la sécurité

et à la longévité de nos produits.

Arcelor a opté en toute conscience

pour le développement durable,

respectueux de la vie. Aujourd’hui

comme demain. Steel for Life.

■

1 Introduction 3Les avantages

2 Les produits prélaqués 52.1 La gamme Arcelor2.2 La ligne de laquage2.3 Caractéristiques de base de l’acier prélaqué

3 Préconisations générales de mise en œuvre 93.1 Avertissement3.2 Préconisations générales3.3 Préconisations pour la manutention,

l’emballage et le stockage3.4 Préconisations pour le déroulage, refendage, mise en feuilles

et flans, cisaillage, poinçonnage et découpage mécanique

4 Mise en forme du prélaqué 154.1 Introduction4.2 Emboutissage4.3 Profilage4.4 Pliage4.5 Panneautage4.6 Tombage de bord4.7 Repoussage

5 Assemblage du prélaqué 215.1 Collage5.2 Clinchage5.3 Rivetage5.4 Sertissage5.5 Assemblages par vis, agrafes, boulons, etc.5.6 Soudage

6 Protection et aide à la mise en œuvre 276.1 Les films de protection temporaire6.2 Les lubrifiants et solvants de nettoyage

7 La conception 297.1 La gestion des formes7.2 La gestion des assemblages7.3 La gestion des tranches et des coins

8 Post-traitement 35

GUIDE D’UTILISATION

Les aciers prélaqués



1Les aciers prélaqués se rencontrent dans tous les secteurs industriels. Dans le bâtiment, sous la forme de profilés de bardage et de couverture,dans les faux plafonds, les luminaires, etc. Dans l’industrie générale, les applications sont multiples. Citons le mobilier métallique, les habillages d’appareils de chauffage, l’aéraulique, la climatisation, etc. En ce qui concerne l’électroménager, les avantages des produits prélaqués sont bien connus. Ils sont utilisés avec succès à la foispour le matériel dit «blanc» (réfrigérateur, machine à laver, etc.) que pour le petit électroménager (micro-ondes, etc.). Ils sont également utilisés pour les produits dits «bruns» (ordinateurs, boîtiers vidéo et DVD, etc.).

Le but de ce document est de donner toutes les informations vouspermettant de profiter au mieux de l’ensemble des atouts de l’acier prélaqué.Le document n’est toutefois qu’un support technique qui ne cherche pas àse substituer au contact direct avec nos équipes techniques et commerciales.

L’acier prélaqué est aujourd’hui un formidableatout économique et technologique. Ceci explique, sans aucun doute, sonextraordinaire développement dans l’industrie.

Introduction

1

4

GUIDE D’UTILISATION - Les aciers prélaqués - ARCELOR FCS COMMERCIAL

Introduction

Les avantages

économiques

écologiques

technologiques

Les lignes d’enduction au rouleau ont intrinsèquement une productivité et unrendement élevés, ce qui réduit les coûts d’application des peintures. La vitesselinéaire d’application se situe fréquemment aux alentours de 100 m/min.

En remplaçant le postlaqué par le prélaqué, l’utilisateur élimine les équipe-ments de dégraissage et de traitement des surfaces ainsi que la gestion deseffluents qui en découlent. Le prélaqué permet également de supprimer lesopérations de postlaquage ainsi que les outils correspondants.

La simplification des opérations résultant de ce transfert a comme consé-quence une réduction radicale :• des coûts de fabrication;• de la consommation d’énergie;• du temps de mise en œuvre;• des frais financiers liés à la gestion des stocks (matières premières, produits

chimiques et stocks intermédiaires).

De plus, le produit prélaqué réduit sensiblement le montant des taxes et des pri-mes d’assurance. Il s’affranchit des taxes liées au traitement des rejets et permetd’accéder à certaines aides publiques et subventions de l’Union Européenne.

L’acier prélaqué est certainement le produit le plus apte à répondre aux régle-mentations environnementales en vigueur et à venir. Arcelor affiche sa volontéd’être un acteur proactif dans l’évolution de la législation en développant unestratégie qui tend à l’intégration du respect de l’environnement dans le cycle devie des aciers prélaqués et ceci lors :• de la conception des nouveaux produits et procédés de production,

par la prise en considération dès le début des projets par les équipes derecherche de leur possible impact sur l’environnement;

• de la production des aciers prélaqués sur des lignes industrielles conçuespour respecter les règlements les plus sévères en matière de traitement desurface, d’émission de solvants ainsi que d’absence de substances reconnuesdangereuses dans la composition des peintures;

• de la transformation des aciers prélaqués, par l’amélioration des conditionsde travail dans les ateliers en supprimant les solvants, le stockage et lesmanipulations de produits chimiques;

• de l’usage des aciers prélaqués, lequel ne doit pas présenter de dangerpour le consommateur et l’environnement dans les différents secteurs d’activité que sont le bâtiment, l’électroménager et l’industrie;

• du recyclage en fin de vie, l’acier prélaqué étant recyclé de la même façonque n’importe quel autre acier.

L’acier prélaqué a pour principal avantage sa qualité constante et reproductibled’une production à l’autre, en ce qui concerne tant l’épaisseur que les tolérancescolorimétriques. La flexibilité du procédé de laquage permet d’obtenir plusieursaspects de surface : lisse, peau d’orange, grainé, texturé ou embossé. Tous cesaspects de surface sont réalisables dans une palette très large de couleurs (saturée, métallique, nacrée, etc.) et de brillances (de mat à très haut brillant).



2Les produits prélaqués

2.1 La gamme Arcelor 6

2.2 La ligne de laquage 7

2.3 Caractéristiques de base de l’acier prélaqué 8

2

6

2.1 La gamme Arcelor

La gamme des aciers prélaqués est aujourd’hui très complète.

Trois catégories de produits sont aujourd’hui proposées :• les aciers prélaqués conventionnels produits en continu

en appliquant de la peinture liquide sur le substrat;• les aciers laminés produits en ligne de laquage en

appliquant un film à l’aide d’un adhésif (Skinplate®);• les aciers colaminés produits en ligne de laquage en

appliquant directement un film sur l’acier prélaqué.

La gamme des aciers prélaqués répond à l’ensemble desattentes des différents secteurs d’activités.

2.1.1 L’électroménager

La gamme des produits à revêtement organique «très hautbrillant» pour l’électroménager est très étendue.Pour ces applications, nous utilisons l’acier laminé à froid et l’acier galvanisé comme substrats. Différentes qualitésd’acier sont disponibles, comme les aciers pour formage àfroid ou pour emboutissage.Comme indiqué dans le tableau ci-dessous, le choix desaciers prélaqués est déterminé par son usage final.Il existe plusieurs solutions pour chaque application.N’hésitez pas à nous contacter afin de choisir le produit lemieux adapté à vos besoins.

Produit Apparence Application

Estetic® Cold Lisse, grainée, peau d’orange Froid

Estetic® Hot Lisse, peau d’orange Cuisson

Estetic® Wet Lisse, peau d’orange Lavage

Estetic® Bright Lisse, peau d’orange Electroménager

2.1.2 Bâtiment intérieur et industrie générale

La large gamme des aciers à revêtement organique d’Arcelorpermet de couvrir l’ensemble des applications du marchébâtiment intérieur et de l’industrie générale.

Les supports utilisés pour ces applications peuvent être del’acier laminé à froid, l’acier galvanisé, l’acier électrozingué,le Galfan®‚ ainsi que l’Aluzinc®. L’éventail des produits est complété par des revêtements ayant des propriétés plusspécifiques tels que les vernis ou les primaires, qui peuventservir de couche de fond tout en étant compatibles avec lesmousses d’isolation ou avec un adhésif. Merci de nousconsulter pour de plus amples détails relatifs à ces produitsainsi que pour les dimensions disponibles.

Produit Apparence Applications

Polyester Lisse, Climatiseurs, rayonnages,

peau d’orange convecteurs, armoires et

coffrets électriques

Estetic® Flex Lisse, grainée Habillages de chauffe-eau,

pièces calandrées, stores,

rayonnages

Estetic® Tex Texturée Mobilier métallique, étagères

et unités d’étagères, carrosseries

d’appareils domestiques

Skinplate® Lisse, grainée Ascenseurs, rayonnages,

portes, plafonds

Estetic® Clean Lisse Chambres froides

Peau d’orange Chambres froides

(remplacement du Gelcoat)

Estetic® Lighting Lisse, grainée Eclairage

Estetic® Ceiling Mate Plafonds métalliques,

panneaux de recouvrement,

panneaux intérieurs

Estetic® High Tech Texturée Appareils électroniques grand

publique, décodeurs, capots hi-fi,

ordinateurs, télétronique

Estetic® White board Lisse Tableaux blancs



7

1 14

15

1617 8 7 62

9

101112

13

4

5

3

2.1.3 Bâtiment extérieur

Pour ces applications, le support est généralement l’aciergalvanisé, le Galfan®‚ ou l’Aluzinc®. Le choix du système depeinture dépend de l’environnement.

Produit Epaisseur (microns) Apparence

Granite® HD 25 Lisse, mate, texturée, grainée

Granite® HDS 25 - 35 Lisse, perlée

Granite® HDX 50 - 60 Légèrement grainée

Granite® Farm Face sup. : 25 Lisse

Face inf. : 35

Polyester 25 Lisse

PVDF 25/35 Lisse

Plastisol 100/200 Lisse, embossée

Skinplate® 180/900 Lisse, grainée, textures variées

La gamme des aciers prélaqués d’Arcelor compte actuelle-ment plus de 80 références.

Bien entendu, elles existent dans différentes teintes, en diffé-rentes finitions (lisse, grainée, structurée, peau d’orange,perlée, métallisée, embossée, striée, etc.) et dans différentsrevêtements métalliques et nuances métallurgiques.Chaque produit a néanmoins ses caractéristiques et sesapplications propres. Le choix d’un produit est donc uneétape capitale, qui doit être conduite en étroite collabora-tion avec les équipes techniques et commerciales d’Arcelor.

2.2 La ligne de laquage

Une ligne de laquage continue est composée de trois sec-tions principales : l’entrée, la partie centrale (appelée section«process») et la sortie.Afin de maintenir une vitesse constante dans la sectioncentrale, facteur essentiel pour la qualité du produit, deuxaccumulateurs sont utilisés comme régulateurs de vitessequand la section d’entrée ou la section de sortie de la lignedoivent s’arrêter pour assembler ou désolidariser les bobi-nes mises en œuvre.

2.2.1 La section d’entrée

Les bobines d’acier sont installées sur la dérouleuse.Afin que le processus se déroule en continu, la tête de labobine entrante est attachée à l’extrémité de la bobine encours de traitement.

2.2.2 La section centrale

Traitement de surface Préalablement à l’application de la peinture, le substrat estsoumis à une préparation de surface qui s’opère en plusieursétapes. Après dégraissage, une couche de conversion desurface est appliquée afin d’améliorer l’adhérence de lapeinture.

Application du revêtement organiqueUne première vernisseuse applique la peinture liquide surles deux faces de la bande, en général le primaire en facesupérieure et l’envers de bande en face inférieure. La bande


Légende :1. Dérouleuse2. Agrafeuse3. Dégraissage4. Accumulateur d’entrée5. Traitement de surface 6. Cabine de revêtement : primaire et

envers de bande 7. Four*8. Refroidissement9. Cabine de revêtement : finition face supérieure10. Cabine de revêtement : finition face inférieure 11. Four*12. Rouleau d’embossage13. Refroidissement14. Planage15. Accumulateur de sortie16. Poste d’inspection17. Enrouleuse

* Chaque four est équipé d’un incinérateur de solvants.

2

8

passe alors dans un four, où les solvants sont extraits et où larésine est réticulée. A la sortie de ce four, la bande est refroi-die et est dès lors prête pour l’application de la couche definition en face supérieure au moyen d’une deuxième ver-nisseuse. Elle est ensuite conduite dans un deuxième fourpour sécher et réticuler la finition.

Notons que les cycles thermiques des fours sont très impor-tants; ils déterminent la qualité du système de peinture entermes de dureté, d’adhérence et de résistance chimique etmécanique.

2.2.3 La section de sortie

Après être passée par le poste d’inspection, la bande estacheminée vers l’enrouleuse. Le poids est ajusté à la deman-de du client.

Divers contrôles qualité sont réalisés directement au niveaude la ligne de production. Les lignes de laquage répondentaux exigences des normes de qualité telles que ISO 9001,ISO 14001 et ISO TS 16949.

Les valeurs mentionnées ci-dessous sont les dimensionsglobales. Elles peuvent varier selon la combinaison spéci-fique des paramètres du produit. Veuillez nous contacterpour des informations plus détaillées, surtout lorsqu’il s’agitd’une largeur ou épaisseur extrême.

Produit Epaisseur (mm) Largeur (mm)

Aciers prélaqués De 0,17 à 3 De 600 à 1850

Skinplate® De 0,25 à 1 (1,5) De 600 à 1530

Produits colaminés De 0,4 à 1 (1,5) De 700 à 1450

2.3 Caractéristiques de base de l’acier prélaqué

Un produit prélaqué se compose généralement d’unsubstrat acier (laminé à froid ou avec un revêtementmétallique à base de zinc), d’un traitement de surface,d’une couche de peinture dite primaire et d’une couchedite de finition. Pour certaines applications, il peut êtrerecouvert d’un film de polymère colaminé et éventuelle-ment d’un film de protection temporaire.

Le choix du support a une influence directe sur la mise enœuvre du prélaqué et sur sa tenue à la corrosion. On préfé-rera un acier avec un revêtement métallique sacrificiel àbase de zinc si le produit final doit résister à la corrosion.Une charge de revêtement de zinc élevée assure une bonnetenue à la corrosion. Par contre, nous recommandons desrevêtements avec des charges plus faibles, si la mise enœuvre impose des déformations sévères, afin d’éviter desfissurations lors de la mise en forme de l’acier prélaqué.

Le traitement de surface effectué au premier stade de lasection «process» en laquage permet d’assurer le bon accro-chage du primaire sur le substrat.

La couche primaire apporte principalement adhérence,flexibilité et tenue à la corrosion. La couche de finition ainsique l’éventuel film colaminé assurent non seulement lesdiverses propriétés de la surface, telles que son apparencefinale (teinte, texture, brillance, aspect, etc.), mais aussi sadureté, sa résistance à l’abrasion, sa tenue aux ultraviolets,etc. Selon la performance recherchée, le prélaqué pourraêtre bicouche (primaire + finition) ou monocouche. La laquepeut être appliquée sur une face de l’acier ou sur les deux.

Les performances attendues et les propriétés de mise enœuvre varient sensiblement en fonction de la nature dusupport et des systèmes de peinture utilisés. On citera parexemple l’adhérence peinture, la souplesse ou flexibilité, la dureté, le coefficient de frottement de la surface, l’aspect,la brillance, l’alimentarité, la tenue à la corrosion, à la chaleur,aux rayons U.V., la tenue chimique, la résistance aux chocs, à l’encrassement, etc.

Evidemment, le produit prélaqué «universel» répondant àl’ensemble des besoins n’existe pas, mais nous avons déve-loppé des produits adaptés à chaque type d’utilisation. Il esttoutefois souvent nécessaire de privilégier certaines despropriétés spécifiques. Le très grand nombre de caractéris-tiques accessibles à l’acier prélaqué explique la diversité dessolutions proposées par Arcelor. L’élaboration d’un cahierdes charges précis est un préalable indispensable à la for-mulation de votre demande. Il permet de définir la solutiontechnique et économique optimale.



Finition

Primaire


Revêtement de zinc

Acier

Revêtement de zinc


Envers



3Préconisations générales de mise en œuvre

3.1 Avertissement 10

3.2 Préconisations générales 10

3.3 Préconisations pour la manutention, 11l’emballage et le stockage

3.4 Préconisations pour le déroulage, refendage, 12mise en feuilles et flans, cisaillage, poinçonnage et découpage

3

10

3.1 Avertissement

Les paragraphes ci-après décrivent une ligne industrielleidéale de transformation des aciers prélaqués ainsi que lesmodes optimaux de mise en œuvre. Ils proposent des solu-tions adaptées à chaque type d’application. Ces préconisations de mode de mise en œuvre ne doiventpas être perçues comme une «obligation de faire» mais plu-tôt comme une «assurance de réussite».Le choix d’un prélaqué et d’un mode de mise en œuvrenécessite un support (laminé à froid avec ou sans revête-ment métallique de zinc) adapté à la mise en œuvre etrépondant aux performances souhaitées.

3.2 Préconisations générales

Le premier concept à considérer pour le prélaqué est que l’état de surface du produit final est celui de l’acier prélaquéavant sa mise en œuvre. Le second concept est que la quali-té du produit sera déterminée par le point le plus faible dela chaîne de fabrication. Il faut par conséquent faire atten-tion à l’ensemble des étapes de la fabrication pour assurer laqualité.Pour l’acier prélaqué, un bon processus de mise en œuvreest un processus qui lui conserve l’ensemble de ses caracté-ristiques. Cela implique essentiellement un niveau adéquatde déformation et une non-agression des surfaces, afin derespecter la tenue à la corrosion et l’esthétique.

Quelques principes de base sont à respecter :

Avoir des halles de stockage et des lignes de production propres ou dédiées

Dans le cas de fabrications avec des produits différents telsque laminé à chaud, laminé à froid, galvanisé, avec ou sanshuilage, le risque de pollution subsiste. Au cas par cas, l’inté-rêt économique d’un investissement dans des outils dédiésà l’acier prélaqué doit être comparé aux fabrications parcampagnes de produits différents nécessitant des tempsd’arrêt pour nettoyage et/ou changement des outils. Dansce cas, il est nécessaire de nettoyer ou bien d’entretenir sys-tématiquement les outils de fabrication avant la mise enœuvre du prélaqué.Nos équipes technico-commerciales sont à votre dispositionpour valider le meilleur compromis technico-économique.

Avoir un personnel formé

Le travail du prélaqué requiert beaucoup de soin de la partdes opérateurs. Il est indispensable de les sensibiliser auxcontraintes que le produit impose. Il faut leur donner uneformation spécifique. Les opérateurs doivent avoir conscien-ce qu’ils manipulent un produit plus noble, ce qui nécessitequelques précautions et des méthodes de travail différentes.

Température de travail

La réussite de la mise en œuvre dépend des propriétés deflexibilité et de dureté de la laque. Le graphique ci-dessousmontre l’influence de la température sur ces propriétés.

Evolution des caractéristiques en fonction de la température

Pour avoir une peinture souple et déformable, il est néces-saire de travailler à une température supérieure à la tempé-rature de transition vitreuse (Tg). C’est généralement le caslorsqu’on travaille à température ambiante, proche de 20 °C.Il faut penser à entreposer pendant 24 heures les bobines,feuilles ou flans à une température d’environ 20 °C, avantutilisation, si la température de la halle de stockage estbasse.

Dans les cas extrêmes, on peut réchauffer localement l’acierprélaqué par des systèmes de chauffage infrarouge installéssur la ligne de mise en œuvre. En procédant ainsi, on béné-ficie à la fois d’une excellente aptitude à la déformation durevêtement organique et d’une dureté et d’une résistancechimique identiques après refroidissement.

Zones d’inspection

Il faut toujours prévoir l’inspection ou le contrôle du produitau cours de la mise en œuvre pour détecter au plus tôt toutdéfaut du type rayure ou embouti, par exemple. L’idéal estde disposer de zones d’inspection avec un éclairage adé-quat. Ce contrôle nécessite l’orientation vers le haut de laface d’aspect de l’acier prélaqué. A noter que la possibilitéde contrôle peut être fortement réduite par la présence d’unfilm de protection (voir p. 28).

propri

étés p

hysiq

ues

température

flexibilité

dureté

Préconisations générales de mise en œuvre


11

3.3 Préconisations pour la manutention, l’emballage et le stockage

3.3.1 Manutention

La manutention des bobines, des feuilles, des flans et despièces doit être différenciée en partie.

En ce qui concerne les bobines, les outils de manutentiondoivent être protégés : utilisation d’élingues enrobées etnon métalliques, d’éperons revêtus d’une matière synthé-tique ou de caoutchouc. Ces outils doivent être manipulésavec beaucoup de soin pour éviter tout choc qui pourraitmarquer le produit.

La manutention de l’acier exige le port de gants afin de seprotéger des coupures aux mains. Cela permet en outre depréserver la propreté de l’acier.

Pour la manutention automatique, il existe actuellementune multitude de solutions (robots à ventouse, etc.). Unexcellent système pour les feuilles et flans est celui dispo-sant d’une prise en quatre points par des ventouses. La pré-sence d’aimants permanents en bord de pile parfait ledispositif en permettant la séparation des feuilles au fur et àmesure.

Système de manutention à ventouses de flans

Pour les systèmes de manutention entre les outils (tables àrouleaux, empileurs, etc.), il faut que le contact de l’acier sefasse sans glissement relatif ou avec une surface douce. Desrouleaux de manutention en plastique sont une solution, lesbandes caoutchouc en sont une autre. La principale exigenceest d’avoir un contact doux qui ne retient pas les poussières.

Il est formellement déconseillé de faire glisser les feuilles oules pièces les unes sur les autres, que ce soit manuellementou de manière automatisée.

Enfin, pour les autres outils de manutention (chariot éléva-teur, p. ex.), il suffit souvent de rajouter, si nécessaire, un feut-re, un caoutchouc ou tout autre matériau de protectionpour les rendre conformes aux besoins du prélaqué.L’expérience montre qu’il vaut mieux manutentionner lesproduits prélaqués sur leur face la moins sensible, la faced’aspect étant alors dirigée vers le haut. De plus, cela per-met de détecter facilement toute apparition de défauts.

3.3.2 Emballage

Quel que soit le format (bobine, feuille ou flan), les produitsprélaqués sont expédiés dans un emballage approprié autransport, à la manutention, à la destination et à l’utilisationfinale. Ce point doit être vérifié avec les équipes commercia-les d’Arcelor.

L’emballage des pièces finies sera identique à celui des piè-ces postlaquées. Il s’effectuera dans des colis, paniers,containers ou autres, assurant une séparation des piècesentre elles et éliminant les risques de choc et de frottement.Des intercalaires en carton ondulé, des feuilles de mousseou tout autre produit peuvent être utilisés à cette fin.L’empilement en vrac des pièces est à proscrire.

3.3.3 Stockage

Les bobines, feuilles ou flans doivent être stockés dans deshalles propres. Celles-ci doivent être chauffées. Elles doiventêtre au minimum tempérées ou ventilées pour éviter touteapparition d’humidité. Si le stockage s’effectue à basse tem-pérature, il est nécessaire de réchauffer les produits à 20 °Cenviron pendant 24 heures avant la mise en œuvre (voir p. 10).

Ne pas déposer les bobines à même le sol mais sur des tapisde protection en caoutchouc, feutre ou autre. Sinon, lesaspérités du sol ou les éventuels débris vont produire desmarques et indentations sur les premières spires. Pour lesmêmes raisons, les bobines et les paquets de prélaqué nedoivent être ni gerbés, ni empilés. Toutes les bobines ou lespaquets entamés, mais non finis, doivent être protégés ànouveau afin d’éviter toute salissure ou dégradation despremières spires ou feuilles.

Pour profiter au maximum des capacités de souplesse desrevêtements organiques, il est recommandé de mettre enœuvre les produits prélaqués dans les six mois suivant leurfabrication. Passé ce délai une densification mécanique desréseaux organiques peut apparaître dans le revêtement,provoquant une diminution de sa flexibilité.


3

12

3.4 Préconisations pour le déroulage, refen-dage, mise en feuilles et flans, cisaillage,poinçonnage et découpage mécanique

3.4.1 Déroulage

Cette opération doit être réalisée avec une motorisationasservie à la vitesse de la ligne afin d’optimiser la fluidité duflux des produits. Dans les cas extrêmes de certaines lignes,la motorisation permet également d’éliminer les à-coupsainsi que les claquements ou glissements des spires.

3.4.2 Refendage, mise en feuilles et flans, cisaillage,poinçonnage et découpage mécanique

Le refendage et les autres processus de découpage des pré-laqués s’effectuent avec les mêmes paramètres que pour lesautres produits. Il faut uniquement contrôler le réglage etl’affûtage des outils afin d’éviter l’apparition de bavures oude filaments de peinture. Comme les bavures ne seront pasrecouvertes par une couche de peinture finale, elles reste-ront apparentes. Les filaments ou morfils peuvent provo-quer une pollution des outils.

Pour que les éventuelles bavures ne soient jamais gênantes(esthétique, coupures lors de la manutention, etc.), il fautintégrer les opérations de refendage, mise en feuille etcisaillage dès la conception. Les règles suivantes sont àprendre en compte pour bien gérer la position des bavuresde découpe.

Idéalement, il faut travailler l’acier du côté peint (faced’aspect visible) afin d’éviter tout écaillage de la peinture encas de mauvais réglage.

Un montage symétrique est plus indiqué qu’un montagedissymétrique pour les têtes de refendage et de dérivage.

Montages de refendage symétrique - bon

Montages de refendage dissymétrique - mauvais

arbre supérieur

arbre inférieur

arbre supérieur

arbre inférieur

Cela provoque des bavures, qui sont positionnées commel’indique le schéma ci-dessous.

Sens des bavures sur une refendeuse

Les jeux et croisements préconisés pour le refendage sontillustrés par le schéma suivant :

Valeurs de jeux et de croisements

L’opération de refendage est définie comme bonne lorsque :• la zone d’affaissement est faible;• la zone de cisaillement est proche du tiers de l’épaisseur;• la zone de fracture est nette avec un angle inférieur à

5 degrés;• il n’y a peu ou que pas de bavures;• il n’y a pas de filament de peinture (morfil ou cheveux

d’ange).

axe supérieur

axe inférieur

couteau

couteau

tôle

tôle

jeu vertical(croisement)

jeu horizontal(entre fer)

face d’aspect

envers

sens de la bavure

Préconisations générales de mise en œuvre


13

Zone de découpe

La mise en longueur sur la cisaille occasionne par contre unebavure inversée entre l’avant et l’arrière de l’acier.

Sens des bavures sur une cisaille

Cet aspect est important car il impose un empilage parfaite-ment vertical des feuilles.

Les découpes au moyen d’une disqueuse ou d’un outil équi-valent sont à proscrire. Elles provoquent des brûlures sur lesrevêtements et génèrent des copeaux et bavures consé-quents. Les profileurs, par exemple, privilégieront le cisailla-ge à lame hydraulique ou pneumatique, en sortie de ligne,plutôt que le découpage à la scie à disque ou à ruban.

En complément, le choix d’un bon système de manutentionde l’acier – en particulier sur les poinçonneuses – est impor-tant. Les nouvelles solutions du type mini-brosses serontpréférées aux anciens modèles à billes.

bande déroulée

flan

serre-flan

lame fixe

lame mobile

zone d’affaissement (bombe plastique)

zone de cisaillement

zone de fracture

6 à 8%

25 à 40%

50 à 60%

jeu horizontal bavure faible ou nulle

α = 5°

3.4.3 Découpage au laser et jet d’eau

Dans le découpage au laser, le gaz utilisé sera obligatoire-ment de l’azote. L’oxygène a en effet l’inconvénient de brûler le revêtement organique, ce qui entraîne une pertur-bation et une perte de puissance du faisceau laser ainsi quel’apparition de bavures. Le choix de l’azote engendre un coûtde découpe plus important du fait des débits nécessaires(pression de 20 bars en azote au lieu de 1 bar en oxygène).

Si un film de protection temporaire est déposé, il est possi-ble de réaliser la coupe en deux passes (une pour le film etune autre pour le prélaqué). Le niveau d’adhésion du filmdoit, dans la mesure du possible, être adapté au découpageafin de ne pas peler et venir gêner le faisceau. La meilleuresolution consiste généralement à l’éliminer au préalable afinde conserver l’excellente qualité d’une découpe au laser(précision, faible zone thermiquement affectée et absencede bavure).

Le découpage au jet d’eau est bien adapté au prélaqué et nenécessite aucun réglage particulier. Comme il n’y a aucunesource de chaleur ni de contact avec l’outil, ce procédé per-met d’obtenir une excellente qualité de coupe : sans bavure,ni dégradation des revêtements organiques, ni zone thermi-quement affectée. Le dépôt d’un film de protection tempo-raire est le seul point à devoir être adapté, dans certains cas,pour éviter une décohésion de celui-ci lors de la coupe.




4Mise en forme du prélaqué

4.1 Introduction 16

4.2 Emboutissage 17

4.3 Profilage 17

4.4 Pliage 18

4.5 Panneautage 19

4.6 Tombage de bord 20

4.7 Repoussage 20

4

16

4.1 Introduction

Quand on met en œuvre du prélaqué, la face d’aspect de la peinture est encontact direct avec les outils. Les réactions aux efforts qui se produisent surcette surface de contact sont tributaires de la peinture. Il faut donc des métho-des de travail adaptées et une bonne prise en compte du rôle de la peinture.Pour cette raison, il est préférable d’avoir des outils et des halles dédiés, desinstallations très propres et une température de travail au moins égale à la tem-pérature de transition vitreuse (Tg) (voir p. 10).

Afin d’éviter les rayures, voire les arrachements dans les cas extrêmes, il faut éga-lement augmenter les surfaces de contact acier/outil afin de diminuer les pres-sions locales de contact et de limiter les mouvements relatifs et les frottementsentre les outils et l’acier prélaqué.

L’augmentation des surfaces de contact n’est pas toujours aisée à réaliser direc-tement. Elle peut cependant être faite facilement au travers d’un polissage desoutils.

Les mouvements relatifs dépendent du processus de mise en œuvre utilisé,mais ils ne sont pas toujours faciles à minimiser. Par contre, il est facile de rédui-re le coefficient de frottement entre les surfaces. Le polissage est là encore uneexcellente solution. Mais une lubrification adaptée est aussi possible (huile éva-nescente, p. ex.). Les produits prélaqués présentent une très faible valeur ducoefficient de frottement dans ces conditions (souvent inférieure à 0,05 sur desoutils en acier).

Dans certains cas spécifiques, il est utile de protéger le feuil de peinture par unfilm de protection temporaire. Cette solution doit être examinée en fonctiondes processus de mise en forme employés.

Les niveaux de déformation induits par le design de la pièce et ses procédés demise en œuvre doivent rester compatibles avec les caractéristiques de déforma-bilité du support, de l’éventuelle couche de revêtement métallique et du systè-me de peinture. Cet aspect sera détaillé dans le paragraphe sur la conception(voir p. 29).

Au moment de la mise en œuvre, il faut considérer l’épaisseur totale du produit(acier + revêtement métallique + laque + film de protection). C’est cette épais-seur totale qui doit servir à la définition des jeux dans les outils. Sur des faiblesépaisseurs de métal ou pour des applications avec des réglages très précis, toutoubli de l’épaisseur des revêtements peut conduire à un laminage de ceux-ci.Attention au risque d’erreur car les normes définissent l’épaisseur d’un acier pré-laqué sans prendre en compte l’épaisseur du revêtement organique (unique-ment acier plus revêtement métallique).

Mise en forme du prélaqué


17

jonc de bloquageredanjonc de freinage matrice

serre-flanpoinçon

Proscription des joncs et autres redans

Les surfaces organiques sont soumises à différentescontraintes lors de l’emboutissage, les principales étant ladéformation et le contact.

Les modes de déformation ont des influences distinctes(rétreint, expansion, traction plane, traction uniaxiale etcisaillement). Le rétreint est à contrôler précisément. Il génè-re une augmentation de l’épaisseur ce qui peut annuler lesjeux de matières dans les outils. Les niveaux de déformationdoivent rester compatibles avec les capacités de déforma-tion du support et des peintures.

Différents modes de déformation sur un embouti

Les pressions engendrées en emboutissage sont relative-ment élevées et atteignent fréquemment 5 à 10 MPa. Lefrottement est un point à surveiller, car il peut endommagersérieusement le revêtement organique. Ainsi, les retenuespar jonc et redan doivent être évitées. Les points durs desoutils, c’est-à-dire les zones mal usinées ou mal rechargées,seront éliminés.

De même, les rayons d’entrée de matrice seront, dans lamesure du possible, augmentés. Le jeu entre les poinçonset matrices sera toujours égal à l’épaisseur totale de l’acierprélaqué plus 5 à 10% selon les cas.

Le polissage et une bonne dureté des outils – par exempleen acier fortement allié du type Z160CDV12, Z200CDV12 etZ230CDV12-4 – restent les solutions de référence. Pouréviter le dégraissage, la lubrification par une huile soluble ou évanescente est une solution d’appoint. Elle nécessite par contre une modification des réglages de la pression de serre-flan du fait du meilleur glissement ainsi obtenu et du risque accru d’apparition de plis. Il est souhaitabled’augmenter localement la taille du flan dans les zones ditesd’habillage afin de réduire le plissement au minimum.

Pour les fabrications à grande cadence, le refroidissementde l’outil peut s’avérer nécessaire, dans les cas particulière-ment extrêmes.Il faut également noter que de forts taux de déformation enexpansion ou en rétreint peuvent modifier l’état de surfacede la peinture dont sa brillance. Ces modifications d’aspectpeuvent s’accompagner également d’une altération de latenue à la corrosion dans des milieux agressifs (atmosphèreshumides, salines, etc.). Dans ces cas particuliers, des tests enlaboratoire doivent être réalisés.

4.3 Profilage

Les mêmes phénomènes gèrent le profilage du prélaqué.On retrouve ainsi la tenue de la peinture en termes de flexi-bilité et d’adhérence dans les plis et la tenue aux pressionset aux frottements.

Le premier point sera repris en détail dans le paragraphetraitant de la conception (voir p. 29).

Pour la tenue aux pressions de contact, les solutions sontdifférentes de celles applicables en emboutissage. En pre-mier lieu, il convient de choisir les galets présentant le plusgrand diamètre possible. Dans un deuxième temps, tous lesangles vifs sur les galets seront éliminés et remplacés pardes congés de raccordement.


4.2 Emboutissage

4

18 Pour éviter les glissements, la solution idéale est d’avoir desoutils avec des contre-galets montés sur roulement. Cettesolution est techniquement simple et ne pose aucune diffi-culté supplémentaire de maintenance. L’investissement dedépart est légèrement supérieur.

Comme pour les outils d’emboutissage, on prêtera uneattention toute particulière à la rugosité et à la dureté desgalets. Les meilleurs matériaux d’outils étant alors des aciersfaiblement ou fortement alliés, trempés, rectifiés et si possi-ble polis (35NCD4, 100C6, Z200C13, etc.). Le dépôt d’unecouche de chrome est le meilleur compromis.

Si la lubrification est nécessaire pour profiler un acier galva-nisé (afin d’éviter le collage du revêtement sur les outils), elleest souvent inutile pour l’acier prélaqué du fait des capacitésactuelles des revêtements organiques. Dans le cas de géo-métries de profilés complexes, il peut toutefois être difficilede l’éliminer.

Un film de protection temporaire déposé sur le prélaqué estune autre solution pour réussir le profilage en sauvegardantle revêtement de peinture. Ceci se fait très fréquemmentpour les profilés larges de type bâtiment, mais peut s’avérerplus délicat pour les profilés complexes. Ce point sera discu-té dans la suite de ce recueil.

Pour les profilés de petites dimensions, la majorité des outilsest conçue avec des jeux très faibles, voire nuls, pour garan-tir la géométrie de la pièce. Mais ces outils ne sont pas bienadaptés au profilage du prélaqué, car il est nécessaire d’avoirdu jeu pour ne pas abîmer le revêtement. Il faut générale-ment un à deux dixièmes de jeu pour une épaisseur de 0,7 mm en profilage large. Comme pour l’emboutissage, ilfaut considérer l’épaisseur totale de l’acier, y compris l’épais-seur du revêtement organique et du film de protection.

4.4 Pliage

La gestion des déformations est identique à celle du profila-ge. Pour la gestion du contact proprement dit, il est néces-saire de différencier trois technologies de pliage.

4.4.1 Pliage à tablier (par volet)

Le pliage par tablier est une excellente solution sur le plandes pressions de contact engendrées. Il s’effectue en effetsur la surface du tablier. De plus, ce procédé limite au maxi-mum les mouvements relatifs de l’acier par rapport auxoutils.

Pliage sur plieuse à tablier



Galets de profilage

19

4.4.2 Pliage en l’air et en fond de vé

Dans le pliage en l’air et en fond de vé, les pressions engen-drées sont supérieures. Le contact n’est en effet plus surfa-cique mais linéique. Plus encore, le prélaqué glisse sur lesrayons d’entrée de la matrice.

Pliage sur plieuse en vé

Effet matrice : la règle de base du pliage en vé préconiseune largeur des vés comprise entre 6 et 12 fois l’épaisseur.Pour plier du prélaqué, on tendra vers une largeur égale à 12fois l’épaisseur. Ce choix, simple, ne génère aucun surcoût etprésente de nombreux avantages. Le bras de levier du plia-ge étant augmenté, les pressions de contact sont de ce faitréciproquement diminuées. Le rayon de pliage de l’acier –dit rayon naturel – augmente, ce qui diminue les déforma-tions subies par les revêtements. Le rayon d’entrée matriceainsi augmenté diminue les pressions de contact et les frot-tements.

Pliage sur plieuse en vé avec petit et grand vés

Effet poinçon : plusieurs gammes d’outils existent. Lagamme courante dispose d’un rayon de poinçon inférieurau rayon naturel de l’acier (il est compris généralemententre 0,6 et 0,8 mm). D’autres gammes disposent d’un rayonplus conséquent, de l’ordre de quelques millimètres. Ellesgénèrent pour l’acier un rayon de pli plus grand. Les défor-mations subies par les revêtements organiques sont alorstrès nettement inférieures (voir p. 30).

R1R2

4.4.3 Pliage en frappe

Le pliage en frappe sur vé est à exclure pour les prélaqués dufait de sa très forte agressivité. Il n’est heureusement plusbeaucoup employé aujourd’hui. Son principal avantage estune gestion simplifiée du retour élastique.

Rappel : le retour élastique dépend uniquement de la nuan-ce du métal et n’est nullement modifié par la présence desrevêtements organiques.

Enfin, il est nécessaire de prêter une attention particulièreaux séries des lames afin d’avoir des raccords parfaits.Certains constructeurs donnent une tolérance de 2/100 demillimètre sur leurs outils à l’état neuf. Il ne faut pas oublierque, selon les emplois, les outils peuvent vieillir différem-ment au fil du temps.

4.5 Panneautage

Le panneautage est technologiquement très proche du plia-ge à tablier. Les mêmes solutions pourront y être utilisées.

Pliage sur panneauteuse

Le panneautage est très facile à automatiser, d’où sa présen-ce fréquente sur des lignes intégrées. Il n’est pas nécessairede retourner la pièce pour réaliser des plis inversés; on peuttravailler très facilement les quatre côtés d’un produit enopérant une simple rotation de 90 degrés, ce qui raccourcitles temps de production et réduit la manutention des piècesprélaquées à sa plus simple expression.

Pièce avec plis positifs et négatifs


4

20

4.6 Tombage de bord

La gestion des déformations lors d’un tombage de bord serapproche de celle du profilage et du pliage.

Au niveau des contacts outil/acier, il est nécessaire de diffé-rencier la face intérieure au pli de la face extérieure. Pour laface interne, le contact est surfacique et peu sévère. Pour laface externe, il est très fréquemment linéique et plus sévère.C’est à ce niveau que se situent les difficultés potentielles.Des outils polis sont nécessaires, voire impératifs, pour lalame. On prendra aussi soin d’avoir un jeu suffisant pour évi-ter tout laminage de la peinture. Il convient que le rayond’entrée de la lame soit le plus grand possible.

Tombage de bord classique

Dans le tombage de bord, le contrôle du retour élastique seréalise par l’opération dite de repassage, c’est-à-dire par lelaminage de l’acier dans son épaisseur. Avec le prélaqué, ilest nécessaire de travailler différemment sous peine dedétériorer fortement la peinture.

La meilleure solution est alors d’avoir un mécanisme à came,permettant une rotation de la lame et non uniquement unetranslation verticale. Ce système limite en outre les glisse-ments lors du retrait de l’outil. Ce processus se rapprochedans cette configuration du pliage à tablier.

Tombage de bord avec un système à came

poinçon articulé

cameserre-flan

matrice

serre-flan

matrice

couteau

4.7 Repoussage

Le repoussage est un processus pouvant engendrer de trèsfortes déformations. Il se rapproche à cet égard de l’embou-tissage.

Pour ne pas abîmer le revêtement de peinture, il faut ungalet de grand diamètre avec une surface parfaitementpolie. Le même polissage sera réalisé sur le mandrin inté-rieur afin de faciliter le glissement du métal.

Repoussage au galet

Dans les cas difficiles, tels que haut niveau de déformationdu métal, métal à haute limite d’élasticité, etc., les vitessesde rotation et d’avance seront diminuées afin de limiter leséchauffements. L’acier prélaqué peut aussi être refroidi à l’aircomprimé ou lubrifié à l’aide d’une huile soluble ou évanes-cente. Cette dernière solution n’est cependant envisageableque sur un outil à commande numérique en raison des pro-jections.

flan

contre-pointe

galet de formagemandrin





5Assemblage du prélaqué

5.1 Collage 22

5.2 Clinchage 23

5.3 Rivetage 23

5.4 Sertissage 24

5.5 Assemblages par vis, agrafes, boulons, etc. 25

5.6 Soudage 25

Pour assurer les fonctions mécaniques etesthétiques, l’aspect «assemblage» doit être pris en considération dès la conception d’un nouveauproduit. Ce point sera développé plus largementdans les pages suivantes. Mais ce qui peut apparaître comme une difficultéest aussi une opportunité d’évoluer vers desprocessus d’assemblage propres et non bruyants.

5

22

5.1 Collage

Le collage est une technique parfaitement appropriée auprélaqué, car ce produit est intrinsèquement propre et assu-re un excellent mouillage des adhésifs. Afin d’assurer unebonne adhésion et cohésion des surfaces d’aciers prélaqués,il faut vérifier la compatibilité de la colle par rapport auxrevêtements organiques employés. Cet aspect doit être examiné en détail car chaque couple revêtement orga-nique/colle a ses propres performances. De plus, la durabilitédu collage varie selon le milieu dans lequel la pièce finie seraexposée. Il est recommandé de consulter les équipesd’Arcelor sur ce point.

Un collage est un sandwich complexe dont l’efficacitédépend du choix de la colle mais aussi de la bonne cohésionde l’ensemble des couches le constituant. La rupture de lajonction peut en effet intervenir dans le joint de colle, dansle revêtement métallique ou organique, voire au niveau desdifférentes interfaces (métal, revêtement métallique, primai-re, finition, colle). Des tests sont nécessaires pour effectuerun choix technico-économique optimal. Il faut savoir que lesassemblages par collage sur prélaqués donnent des tenuesau vieillissement humide très supérieures à celles que l’onpeut rencontrer avec les surfaces métalliques nues ou galva-nisées. La famille des adhésifs polyuréthannes bicompo-sants est une solution adaptée à de nombreuses situations.

Cette technique de collage présente de nombreux avan-tages : elle répartit parfaitement les efforts, du fait de la liai-son continue créée. Elle peut de plus assurer l’étanchéité ouun amortissement des vibrations avec certains produits spé-cifiques. L’assemblage est esthétique. Il n’y a aucun endom-magement mécanique ou thermique des substrats.

La polymérisation peut être réalisée efficacement et rapide-ment par différents moyens : chimiquement (par catalyseurou activateur) ou thermiquement (par étuve, presse chauf-fante, induction, infrarouge, etc.). Pour autoriser une manu-tention aisée des pièces avant polymérisation complète, despoints clinchés ou autres peuvent être ajoutés.

Du point de vue de la conception des joints collés, on procé-dera classiquement par recouvrement.

recouvrement couvre joint

Modes d’assemblage préconisés

Les sollicitations de cisaillement, traction et compressionseront privilégiées et celles de pelage et de clivage, évitées.

Avant d’effectuer un collage, on s’assurera que les surfaces àcoller sont sèches et non polluées par des agents chimiques(huiles, graisses, etc.) ou par des poussières. En cas de pollu-tion, elles seront nettoyées avec un chiffon propre ou unebrosse souple, puis avec un chiffon imbibé d’alcool isopro-pylique. Dans les cas extrêmes, les surfaces en contact pour-ront être protégées par un film à retirer avant collage.

Différents modes de sollicitation

A noter que la gamme des produits réalisables sur les lignesde laquage comporte de l’acier préencollé, thermiquementréactivable.

pelageclivage

tractioncisaillementcompression

Assemblage du prélaqué


23

5.2 Clinchage

Le clinchage est très bien adapté au prélaqué.

Ce procédé autorise un assemblage sans apport de matièreet de matériaux de nature très différente. Il préserve correc-tement la tenue à la corrosion des revêtements moyennantquelques précautions (voir ci-dessous). C’est un procédépropre (pas de fumée, ni de scories), peu bruyant et peuconsommateur d’énergie. Il est aisément automatisable ets’insère facilement dans une ligne de profilage ou autre. Ilprésente enfin une bonne tenue aux charges cycliques.

Point clinché

La capacité de clinchage d’une feuille est directement liée àla nuance d’acier utilisée. Pour garantir l’esthétique despoints clinchés, une lubrification locale avec une huileévanescente peut s’avérer nécessaire. Celle-ci limite les frottements entre le poinçon, la matrice et la surface de l’acierprélaqué. Le réchauffage est là encore un excellent moyend’assurer la souplesse du revêtement organique et sa défor-mabilité lors du clinchage. Le film de protection temporaireen est un autre. Mais il ne doit jamais se situer entre les deuxparements à clincher.

Esthétiquement, le clinchage génère une cavité et une pro-tubérance. Sa tenue mécanique statique est inférieure àcelle d’un point soudé. Ceci impose une plus grande densitéde points. Sa réalisation demande une bonne perpendicula-rité de l’outil par rapport à la surface et un positionnementprécis de la matrice par rapport au poinçon. Il convient derespecter les limitations suivantes : épaisseur inférieure à 3 mm et rapport maximum de deux entre les épaisseurs desparements.

5.3 Rivetage

Cette technique d’assemblage ne requiert aucune précau-tion particulière par rapport à l’acier laminé à froid, galvani-sé ou électrozingué.

Plus précisément, on trouve :

La technique du rivetage conventionnel

avec perçage des feuilles d’acier, introduction et déforma-tion du rivet;

Rivetage conventionnel

Le rivetage aveugle

pour lequel un seul côté accessible suffit, du fait de la pré-sence dans le corps creux du rivet d’un mandrin assurant sadéformation. Il en existe à rupture de tête ou de tige, à man-drin fileté, à tête explosive, etc.;

Rivetage aveugle

rivet


5

24

L’auto-rivetage

pour lequel une seule opération est nécessaire, le perçageétant réalisé par le rivet lui-même.

Auto-rivetage

Les avantages de l’auto-rivetage sont identiques à ceux duclinchage. Il présente de plus une meilleure résistance auchargement statique. Cette technique est cependant maladaptée aux faibles épaisseurs.

Ces modes d’assemblage par rivets permettent d’assemblerdes produits de nature différente et préservent parfaite-ment la tenue à la corrosion des revêtements. Ils sont enfinpeu bruyants et peu consommateurs d’énergie. Ils sontcependant indémontables et peu esthétiques. Ces procédésse prêtent bien à l’automatisation, ce qui les rend compéti-tifs par rapport à d’autres techniques d’assemblage par fixa-tion mécanique. Ils sont, par contre, handicapés par rapportà d’autres techniques d’assemblage (collage, clinchage, etc.)de par le coût des rivets.

5.4 Sertissage

Ce procédé utilise la déformation plastique de l’acier pourassurer la réalisation du serti. Il est tout à fait approprié auprélaqué, pourvu que les revêtements métallique et orga-nique soient choisis en fonction des niveaux de déformationengendrés dans les plis.

Le sertissage préserve correctement la tenue à la corrosiondes revêtements. Le collage peut facilement lui être associé.Il peut assurer une étanchéité par l’adjonction d’un mastic,d’un joint ou d’une colle. Dans la mesure du possible, le ser-tissage doit être conçu de manière à ce que les tranches nesoient pas visibles (esthétique et corrosion).

Sertissages simples et doubles

Il est cependant limité à des géométries simples, ce quiexclut son utilisation pour la réalisation de coins.L’assemblage réalisé est non démontable. Il admet du pointde vue mécanique une faible tenue au glissement dans lesens perpendiculaire au serti et une faible tenue à l’ouver-ture dans le sens de celui-ci. Le sertissage implique souventdes plis sévères, ce qui nécessite l’utilisation de laques ayantune bonne souplesse.

Ce procédé est très économique pour les grandes séries,même si la conception des outillages peut être longue etdélicate.



25

5.5 Assemblages par vis, agrafes, boulons, etc.

Ces modes d’assemblage sont eux aussi parfaitement adap-tés à l’acier prélaqué. Ils permettent d’assembler des produitsde nature très différente et préservent la tenue à la corro-sion. Ils sont aisément démontables. Ils sont par contre peuesthétiques, même si des capuchons en plastique de cou-leur peuvent leur être adjoints. Ils engendrent un coût nonnégligeable en pièces et main-d’œuvre. Ce mode d’assem-blage est enfin peu bruyant et peu consommateur d’énergie mais difficile à automatiser.

Différentes solutions assemblées (vis, boulon, agrafe etc.)

5.6 Soudage

D’une manière générale, les opérations classiques de sou-dage entraînent une dégradation esthétique de l’acier pré-laqué ainsi qu’une diminution de sa tenue à la corrosion. Unreconditionnement des zones soudées est souhaitable si lapièce se situe en zone sensible.

Par contre, certaines techniques de soudage, comme le sou-dage de goujons par décharge de condensateur, permettentd’obtenir de bons résultats sans dégradation de la peinture.

5.6.1 Soudage par résistance

Du fait de sa non-conductivité, le prélaqué est mal adaptéau soudage par résistance. Ce procédé est cependant utilisa-ble pour des revêtements organiques spécifiques dits sou-dables. La résistance statique globale (RSG) de ces solutionsreste néanmoins de l’ordre de 500 mW contre 0,02 à 0,05 mWpour l’acier électrozingué. Des électrodes à face de contacthémisphérique facilitent le passage du courant par localisa-tion de l’effort. Le domaine de soudabilité se trouve généra-lement décalé vers des intensités de soudage plus faibles, cequi représente un avantage pour une utilisation industrielle.

Il est possible d’éliminer mécaniquement les revêtementsau droit des points pour faciliter le soudage. Dans quelquesrares configurations, les électrodes peuvent être mises encontact avec les faces nues ou revêtues de zinc (les facesprélaquées soudables étant en vis-à-vis).

Soudage par résistance en configurations spécifiques

Cette technique de soudage n’engendre aucune difficultéparticulière par rapport à une tôle nue ou revêtue de zinc entermes de paramètres de soudage. La durée de vie desélectrodes, avec recalage de l’intensité, reste du même ordreou est meilleure que celle obtenue sur tôles revêtues dezinc. Des valeurs de 1000 à 1800 points ont ainsi été vérifiéessur certains prélaqués soudables. Un phénomène percepti-ble de claquage et une émission de fumée peuvent apparaî-tre sans toutefois perturber le soudage et sans modifier, dequelque manière que ce soit, la qualité de l’assemblage.Enfin, la tenue mécanique des points est identique à celledes points sur tôles revêtues de zinc ou nues.

5.6.2 Soudage par fusion

Dans ces différents procédés (MIG, MAG, TIG, plasma, etc.),l’acier est porté à sa température de fusion. Les revêtementssont alors vaporisés, ce qui a pour effet de polluer le bain defusion. Cette pollution peut créer potentiellement des poro-sités débouchant dans le cordon de soudure ou générer desprojections (MAG) ainsi que des interruptions de l’arc (TIG).

électrode électrode

courant initial courant principal

face d’aspect

pièce rapportée

électrode électrode

courant initial courant principal

face d’aspect


5

26

Autour de la zone concernée, les revêtements sont brûlés(zone thermiquement affectée importante). Pour éliminerces difficultés, un décapage mécanique de la zone à souderest préférable. De ce fait, les assemblages sur tranche sontplus aisés que sur zone plane. Certaines positions dansl’espace des pièces à souder favorisent néanmoins l’évacua-tion des fumées.

Différentes positions de soudage

Ces procédés sont de ce fait peu adaptés au prélaqué.

5.6.3 Soudage par pression ERW

Ce procédé est largement utilisé dans la fabrication de tubespar profilage. Il est directement applicable à l’acier prélaquéavec un chauffage par induction. Mais, il aboutit à une largezone thermiquement affectée, avec une peinture dégradée,ce qui limite son utilisation.

Soudage ERW

ligne de soudure

point de soudure

V (5 à 7°) de soudure

galet forgeur

inducteur

défilement du tube

impédeur

à chant

en angle extérieur

en angleintérieur bout à bout

à clin en angle en gouttière

5.6.4 Soudage par laser

Ce procédé réclame un assemblage précis des tranches afinque le laser ne soit pas gêné par les vapeurs d’une attaqueen pleine face. Comme pour le soudage par fusion, il est pos-sible de réaliser un décapage de la zone à souder.

Le principal atout du soudage laser est de limiter la zonethermiquement affectée à quelques millimètres autour ducordon.

Soudage au laser sur tranche

5.6.5 Soudage des goujons

Différents procédés permettent le soudage de goujons surl’acier prélaqué (ATC, SIG, ADC, etc.). Seul le soudage pardécharge de condensateur (ADC) autorise un assemblagedes goujons sur tout type d’acier prélaqué, conducteur ounon. Moyennant un réglage optimal des différents paramè-tres de soudage, il est très aisé de conserver un aspect par-fait à l’acier prélaqué au verso du point de soudure et uneexcellente tenue à la corrosion de la zone. Cela rend cettetechnique très intéressante. La présence de légères écla-boussures à la périphérie de la soudure est sans influencesur le revêtement.

Soudage d’un goujon par décharge de condensateur

L’arc à temps court (ATC) requiert des revêtements conduc-teurs et marque le verso de l’acier prélaqué. Le procédé StudInert Gas (SIG), quant à lui, est applicable sur tous les typesde revêtement mais conduit à une dégradation importantedu revêtement.





6Protection et aide à la miseen œuvre

6.1 Les films de protection temporaire 28

6.2 Les lubrifiants et solvants de nettoyage 28

6

28

6.1 Les films de protection temporaire

Le film de protection temporaire déposé en sortie de lignede laquage ou en reprise est une excellente parade contreles risques de rayures lors de la mise en œuvre. Il engendredes coûts supplémentaires, tant pour la pose du film quepour son décachage, qui doit être effectué le plus en avalpossible. Ce décachage ou pelage est généralement fait surle produit fini, voire par le client final (film conservé sur leproduit comme protection jusqu’au client final). A noter quepour des pièces de formes complexes, l’enlèvement du filmpeut être laborieux.

Dans certains cas, le film peut gêner la mise en œuvre. Leproblème peut se poser à l’emboutissage (sauf avec desfilms spéciaux), au découpage laser et au collage. A l’inverse,il ne pose ordinairement aucun problème pour le pliage, leprofilage, le refendage, le découpage, etc. L’utilité d’un filmde protection dépend donc essentiellement de la protec-tion recherchée pour le prélaqué et de la mise en œuvre.

L’épaisseur du film est à prendre en considération pour leréglage des jeux car elle se situe généralement entre 35 et100 µm. Un film de faible épaisseur permettra d’effectuer uncontrôle du produit; un film de forte épaisseur protégeramieux l’acier mais est opaque et ne permet plus un boncontrôle de l’acier au cours de la mise en œuvre.

L’utilisation d’un film impose de prendre quelques précau-tions quant au stockage en extérieur. En cas de blocage dela condensation entre le film et la laque, une corrosionrisque d’apparaître.

Il est conseillé de ne pas attendre plus de 6 mois pour ledécachage du film et de l’effectuer à température ambiante.Les produits filmés ne doivent pas être stockés au soleil ni àdes températures extrêmes. Enfin, le décachage du film doitêtre réalisé rapidement après des opérations de mise enforme sévères. Les grandes pressions engendrées rendentdifficile l’enlèvement du film dans le temps (emboutissageprofond, p. ex.).

6.2 Les lubrifiants et solvants de nettoyage

Pour les cas où une lubrification est nécessaire, il est impor-tant de bien choisir le lubrifiant. Les huiles évanescentesseront privilégiées car elles ne nécessitent généralementaucun dégraissage. Elles peuvent être, selon les produits,directement compatibles avec une opération finale de colla-ge ou de laquage. Leur application s’effectue à l’aide de sys-tèmes à micro-pulvérisation basse pression, à pulvérisationen micro-gouttelettes, à rouleaux, etc. Les huiles solublessont une autre solution. Elles exigent, par contre, des instal-lations plus complexes de récupération et de traitement. Lesgraisses, cires et autres produits seront évités puisqu’ils sontdifficiles à détruire sans avoir recours à des solvants, souventincompatibles avec les revêtements organiques.

Les solvants du type alcool isopropylique seront privilégiéspour le nettoyage des aciers prélaqués, si cette opérations’avère indispensable. Les solvants du type MEK ou acétated’éthyle sont à proscrire car ils peuvent attaquer les revête-ments organiques. Un simple nettoyage à l’eau savonneuses’avère une solution simple, à retenir.

Protection et aide à la mise en œuvre




7La conception

7.1 La gestion des formes 30

7.2 La gestion des assemblages 31

7.3 La gestion des tranches et des coins 32

Pour réussir la conception d’une pièce en acierprélaqué, il convient de tenir compte de troisaspects. Il s’agit de la gestion des formes, desassemblages ainsi que des tranches et des coins.D’autres aspects, tels que la rigidité, la tenue à lafatigue, etc., ne seront pas abordés ici car ils nesont pas particuliers aux aciers prélaqués.

7

30

7.1 La gestion des formes

La géométrie de la pièce influence directement les niveauxde déformation que va subir le métal lors de sa mise enœuvre. Le choix d’une géométrie de pièce a donc uneinfluence directe sur sa faisabilité de réalisation. C’est unpoint aujourd’hui bien géré par l’ensemble des concepteurspour l’acier nu, galvanisé ou électrozingué.

Pour la pièce prélaquée, ces principes s’appliquent de lamême façon. Le concepteur doit aussi vérifier que les revê-tements organiques accepteront les niveaux de déforma-tion induits.

Les revêtements organiques ont leurs propres caractéris-tiques (adhérence, souplesse ou flexibilité, dureté, tenue à lacorrosion, etc.). Certains peuvent supporter de très fortesdéformations. Ces niveaux se rencontrent fréquemmentdans des plis à bloc, par exemple. D’autres ne présententpas ces performances. Il n’est ainsi pas toujours possible deconcilier les meilleures performances dans tous les domai-nes; cependant, la recherche du meilleur compromis poursatisfaire un cahier des charges est toujours possible.Au moment de la conception, on veillera donc à ne pasintroduire inutilement des déformations excessives, pourpouvoir choisir un revêtement organique qui présente lemeilleur équilibre de performances pour chacune de sescaractéristiques.

Le profilage, le pliage, le panneautage et autres opérationsdu genre engendrent des déformations de flexion dans lesplis au niveau des revêtements, déformations qui sont cor-rectement prédites par la formule suivante :

dont e est l’épaisseur de l’acier et Ri est le rayon de pliage.

Définition des déformations de flexion

ε

ε

Ri

e

(1)

Cette formule sous-estime cependant le niveau des défor-mations lorsque le rayon de pliage devient proche de l’épais-seur de l’acier (pour les plis à bloc, p. ex.).

La courbe ci-dessous précise quelques valeurs de la défor-mation en fonction du rapport du rayon interne du pli surl’épaisseur de l’acier, selon la formule de déformation :

Evolution de la déformation de flexion en fonction de Ri/e

Elle témoigne de l’influence logarithmique du rayon de pliage sur le niveau des déformations.

Le choix d’un simple rayon de pliage est donc à réaliser avecattention. Il faut prendre en compte le revêtement orga-nique qui doit avoir toutes les propriétés recherchées etpermettre de supporter les déformations lors de la mise enœuvre.

L’ECCA* et la NCCA* définissent la tenue à la déformationdes revêtements (flexibilité et adhérence) à partir d’un essaide pliage à 180 degrés. Etant donné que les prélaqués sontsouvent testés selon les normes, il est utile de connaître lescorrespondances entre les deux approches.

déformation ε (%)

rapportRi/e

La conception


31

Indice ECCA* Indice NCCA* Schéma ε (%) selon (1)

* ECCA : European Coil Coating AssociationNCCA : National Coil Coating Association (USA)

Enfin, si l’on examine les différents processus de pliage deprès, on peut noter qu’ils ne sont pas tous équivalents dansce domaine. Les technologies de pliage à volet (presse àtablier et panneauteuse) génèrent très peu de déformationparasite (dite de membrane) dans l’acier. La fibre neutrereste au milieu de l’épaisseur. Le revêtement ne subit que laseule et unique déformation de flexion. Par contre, les tech-nologies de pliage sur presse-plieuse déplacent cette fibrevers le bord intérieur de l’acier. Le revêtement subit alorsune traction supplémentaire et parasite. Dans le cas du plia-ge en l’air, on admet que la fibre neutre se situe à 0,4 fois l’épaisseur, alors que dans le cas du pliage avec frappe, elleatteint 0,25 fois l’épaisseur. Un tel phénomène provoque desdéformations superflues pour les revêtements. Son uniqueintérêt est de limiter le retour élastique dans le cas du pliageen frappe.

2,5 T 5 T ≈17

2 T 4 T ≈20

1,5 T 3 T ≈25

1 T 2 T ≈33

0,5 T 1 T ≈50

0 T 0 T >100

En ce qui concerne l’emboutissage, le repoussage et autresprocessus du même genre, il importe de remarquer que lesdéformations subies par le revêtement proviennentconjointement de la membrane et de la flexion. Elles peu-vent être correctement estimées par une simulation à l’aidede logiciels aux éléments finis, à partir de la première défini-tion géométrique de la pièce. Lorsque la pièce existe déjà, ilest aussi possible de les déterminer expérimentalement àl’aide d’une mesure par grille.

Quoi qu’il en soit, il s’agira de limiter les déformations afin delaisser un large choix pour le revêtement et la compatibilitéavec ses différentes caractéristiques. Ceci sous-entend unegéométrie avec des rayons de congés aussi grands que pos-sible et un réglage du processus évitant toute tractionexcessive de l’acier (pression de serre-flan et lubrification).

A noter que ces choix influencent positivement les pressionsgénérées par les outils sur les revêtements organiques. Ilsréduisent en effet les risques de rayures voire d’arrache-ments.

7.2 La gestion des assemblages

L’assemblage doit conserver aux revêtements leurs diversespropriétés. De plus, il doit être esthétique pour les partiesvisibles.

Comme l’acier prélaqué est un matériau isolant (sauf excep-tions), il est peu soudable par résistance. Le soudage parfusion est également délicat car très sensible aux pollutionspar les revêtements. Ces particularités ont donc une consé-quence favorable sur le processus de mise en œuvre, parrapport au postlaqué. Un recours aux autres modes d’as-semblage est généralement la meilleure solution. Il fautdéfinir les propriétés recherchées par l’assemblage ainsi queles performances souhaitées. Ces questions guident le choixdu mode d’assemblage. Il est rarement utile d’obtenir lesperformances d’un point soudé pour avoir un assemblagedurable et parfaitement adapté aux besoins.

On se reportera au chapitre 5 (voir p. 21) pour avoir desdétails sur les différents modes d’assemblage des prélaqués.


7

32

7.3 La gestion des tranches et des coins

Beaucoup de concepteurs se penchent sur la question de latenue à la corrosion des tranches et de la surface en cas derayures. Il faut savoir que celle-ci est parfaitement assuréepar le prélaqué du fait de l’existence d’un revêtement sacri-ficiel métallique à base de zinc et d’un primaire contenantdes inhibiteurs de corrosion. De ce fait, l’application bifacede tels primaires renforce la tenue à la corrosion des tran-ches.

L’acier prélaqué comporte tous les éléments pour répondreaux exigences en matière de tenue à la corrosion. Il fait aussibien qu’un acier postlaqué et bien entendu mieux qu’unacier revêtu uniquement de zinc.

Dans quelques rares situations très agressives, il peut êtreavantageux de procéder à un pliage des tranches afin d’évi-ter qu’elles ne soient en contact direct avec le milieu humide.Les plis roulés ou en forme de goutte d’eau seront privilégiéspar rapport à un pli à bloc pour réduire au minimum lesdéformations. Il est également possible de protéger les zonestrès fortement exposées par un mastic ou un produit équiva-lent.

Solutions de protection des tranches

La gestion esthétique des tranches est par contre un aspectà approfondir par rapport au postlaqué. Différentes solu-tions peuvent être envisagées, comme la réalisation d’un plià 180 degrés ou l’emploi de caches en matériau synthétique.Mais plus généralement, cette esthétique doit s’obtenir parune conception adaptée en positionnant les tranches dansles zones non visibles (p. ex. à l’arrière de la pièce) ou bienencore en les recouvrant avec d’autres composants.

Solutions avec caches synthétiques

Cela concerne aussi les coins pour lesquels l’esthétique estun critère souvent demandé. Dans le cas du pliage, il estpossible de placer, comme précédemment, les tranches surles faces non visibles. Dans le cas de l’emboutissage, lescoins doivent être dessinés avec un large rayon pour éviterl’endommagement des revêtements lors de la mise enforme. Cet aspect a déjà été traité ci-dessus (voir p. 21).

La conception


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Exemples de conception sans tranche visible

Des solutions existent dès aujourd’hui dans la mise en formede coins (solutions Wemo, Eckold, etc.).

L’acier prélaqué présente des avantages grâce aux multiplescombinaisons possibles. Par exemple : un acier avec une fini-tion sur chaque face, avec une teinte par face, avec desaspects différents, verso non peint, etc. Toute demande doitêtre examinée dans le détail car il faut que les laques appli-quées sur les deux faces soient compatibles en termes detempérature de cuisson, par exemple, ou pour éviter toutrisque de marbrage (marque de pression pouvant apparaît-re lors du stockage).

En conclusion, la conception impose ou sous-entend deschoix importants pour les revêtements organiques. Ladétermination du meilleur compromis caractéristiques/coût du revêtement organique, respectant le cahier descharges et la mise en œuvre, est un travail essentiel. Elle nepeut être effectuée qu’à partir d’un cahier des charges précis,élaboré à partir de fonctions et de performances du produitfinal (cahier des charges fonctionnel).

Une coopération avec les équipes techniques et commercia-les d’Arcelor est, de ce fait, un atout supplémentaire pourréussir.




8Post-traitement

Ces produits permettent d’obtenir d'excellentes caractéristiques d’aspect,d’adhérence de la peinture et de tenue à la corrosion. Par exemple, avec un prépeint ayant été postlaqué en gamme automobile,on peut atteindre des DOI de 85-90, une tension du film de peinturesupérieure à 17,5, une excellente adhérence humide (cotation 0) et unetenue au gravillonnage de niveau 2 à 3. En ce qui concerne le test 3C, onn’observe ni cloquage ni dégradation particulière à la rayure en fin de test.De telles valeurs autorisent l’utilisation de ces produits dans les piècesautomobiles d’aspect classique.

Parmi les atouts importants de ces prépeints, citons l’assurance d’avoir une couche de primaire constante dans toutes les zones. C’est un avantagepour la tenue à la corrosion dans les corps creux, étant donné les difficultésde gestion des lignes de courant en cataphorèse en pareils cas.

Il faut bien différencier le prélaqué du prépeint. Le prélaqué est un produit fini qui se substituepleinement et entièrement à l’emploi de l’acierpostlaqué. Par contre, l’acier prépeint (ou pré-primairisé) a pour but d’éliminer toutes lesopérations de traitement de surface de l’acier. Le prépeint est, par conséquent, apte à recevoirune ou plusieurs couches de peinture finales(peintures liquides, poudres). Pour les applicationsautomobiles, un tel produit permet de supprimerla cataphorèse.

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L’acier prélaqué est aujourd’hui un formidable Les aciers ... · PDF fileEcologiques L’ acier prélaqué est certainement le produit le plus apte à répondre aux réglementations