La tôle fait partie des matériaux essentiels dans le domaine de la construction. Inventé par H. Palmer vers 1829, ce matériau a connu un franc succès depuis sa création. Comment est-elle construite et assemblée ?
La tôle, un matériau indispensable dans la construction
Les tôles existent en plusieurs catégories selon leur procédé de fabrication. La première concerne la méthode de laminage à chaud. Dans ce procédé, l’acier est chauffé à une température dépassant les 800 °C. Ensuite, il est écrasé entre deux rouleaux. Le fabricant obtient un produit d’une épaisseur de 3 mm ou plus, qui est appelé tôle forte. S’il possède une épaisseur de moins de 3 mm, le produit est appelé tôle mince.
La seconde catégorie concerne la méthode de laminage à froid. Ce procédé permet d’obtenir des feuilles d’acier fines. Les produits conçus à partir de cette technique sont uniquement des tôles minces. Tous les types de tôle en acier possèdent une surface lisse, ce qui leur permet d’avoir de multiples usages. En effet, la tôle est présente, entre autres, dans les objets de décorations, les mobiliers métalliques, les portails. De par ces multiples utilisations, l’assemblage de tôle a connu des avancées importantes ces dernières années.
Actuellement, les techniques d’assemblage des tôles s’industrialisent. Le soudage fait partie des méthodes qui ont fait l’objet de recherches poussées dans ce domaine. C’est le cas par exemple de la technique TopTIG d’Air Liquide. Elle dérive de la technique de soudage TIG, un procédé à l’arc qui utilise une électrode non fusible. Dans le cas des assemblages mécaniques, le procédé de TOX Pressotechnik est le plus connu.
Le soudage, une technique très évoluée
Il existe de nombreuses méthodes d’assemblage de métaux fines. C’est le cas du soudage qui a connu d’importants développements ces dernières années. Cette méthode a généré diverses activités et nouveaux procédés.
La majorité des aciers de construction, à l’instar de la tôle, peuvent être assemblés par des techniques de soudure classiques. Le procédé le plus utilisé est le MAG. Il est très économique, parce que le soudage se fait rapidement. Il s’agit d’un processus de soudure au gaz de protection actif. Les tôles fines sont généralement soudées avec cette technique. En utilisant cette technique, il faut réduire la chaleur dans la pièce pour éviter les ajustements. Pour un résultat plus résistant, il est préférable d’utiliser le procédé TIG. Il est à noter que, pour l’assemblage des feuilles d’acier fines, cette technique est la plus utilisée.
La soudure des tôles plus épaisses comme celles utilisées dans les grandes structures d’aciers et la construction de navires sont plus chères. Afin de disposer d’un assemblage solide et durable, la technique du MAG est souvent priorisée. La qualité de la soudure augmente en combinant plusieurs procédés classiques, comme la soudure manuelle avec le MAG. De nouveaux procédés hybrides sont apparus à l’instar des techniques tandems MAG.
L’assemblage mécanique et la technique du clinchage
L’assemblage mécanique est un procédé qui permet d’assembler différents matériaux, qui se présente sous différentes formes. Il est possible de distinguer cette technique par la nature des mouvements indépendants des pièces liées. Ainsi, un assemblage mécanique peut être permanent ou démontable. Lors d’un assemblage démontable, les matériaux sont assemblés à travers l’utilisation d’autres pièces comme des vis ou des rivets. Dans le second cas, la technique d’assemblage implique une déformation des pièces utilisées. L’assemblage mécanique présente aussi deux types de procédés, à savoir le procédé direct et celui indirect. Dans un procédé direct, l’assemblage n’exige aucune pièce contrairement au procédé indirect où une pièce intermédiaire est nécessaire.
Le clinchage fait partie des techniques de procédés mécaniques, qui est à la fois direct et permanent. Il se distingue des techniques de soudage, car il n’implique pas de soudure. Il s’agit d’un procédé qui consiste à joindre deux tôles à travers un poinçon et une matrice. C’est une réalisation à froid qui implique une déformation des tôles et une création d’un point de connexion.
Les avantages de l’assemblage par clinchage
Il s’agit d’une méthode utilisée dans l’assemblage des tôles minces. Cette technique consiste à déformer les tôles localement pour les assembler ensuite sans l’utilisation de connecteur ou de colle. L’assemblage par clinchage est idéal pour coupler des tôles d’une épaisseur différente ou de qualité différente. Cette technique permet aussi de réaliser plusieurs combinaisons de matériaux. Il est possible d’assembler l’acier avec l’aluminium, l’acier inoxydable ou encore le cuivre.
Ce type de procédé n’implique aucune coupe qui risque d’endommager la surface des pièces. Cette technique préserve aussi les propriétés anticorrosives de la tôle. L’assemblage par clinchage est également résistant face à des charges dynamiques. En effet, les points d’assemblages sont moins susceptibles de se briser par rapport au soudage par points. Cette technique est plus écologique et économique par rapport au soudage. En plus d’être silencieuse, elle dépense moins d’énergie.
Ce processus possède une conductivité électrique importante par rapport aux autres méthodes d’assemblage. Ainsi, il est adapté aux installations électriques. De ce fait, il est devenu essentiel dans l’électrification des voitures. Ce résultat a été démontré lors des études menées par les experts de Dresde, qui ont fait une avancée importante pour le secteur automobile. De plus, il permet d’obtenir une forte adhésion statique qui peut aller jusqu’à 70 %.