Lorsque l’on pense chaudronnerie industrielle, on a plus tendance à penser à Amérix (le fabricant de marmites gauloises dans Astérix et Obélix), qu’aux usines modernes. Il s’agit pourtant de tout un pan du secteur industriel.
Chaudronnerie industrielle : L’art de travailler le métal
Jusqu’à l’ère industrielle, le travail du métal était le fait d’artisans locaux. Ce travail servait des applications relativement rustiques, à l’exception notable du secteur militaire.
Avec l’apparition de la vapeur, la construction de chaudières a nécessité une plus grande expertise de la métallurgie, des machines plus puissantes, des alliages plus résistants etc.
La chaudronnerie industrielle regroupe désormais de nombreuses activités centrées autour du travail des produits métalliques semi-fini (tôles et tubes d’acier, d’aluminium, d’inox de titane ou de laiton). De l’artisan à la multinationale, le tissu économique est également très varié. La gamme de produits issus de la chaudronnerie industrielle est, là encore, très large, depuis la tôlerie automobile jusqu’à la cuve de réacteur nucléaire en passant par le paquebot Symphony of the Seas.
La chaudronnerie industrielle regroupe essentiellement les activités :
- de tuyauterie industrielle et autres équipements sous pression (cuves et réservoirs),
- de construction navale,
- de charpente métallique (ponts, édifices métalliques etc.),
- de mécano-soudure plus générale, par exemple pour la mécanique agricole ou les engins spéciaux.
Des technologies en perpétuelle évolution
Depuis l’antique construction de bronze rivetée jusqu’à l’automatisation des dernières décennies, les techniques de la chaudronnerie sont en perpétuel mouvement. Ainsi, la découpe laser, jadis considérée comme technique non conventionnelle est-elle désormais largement répandue.
Désormais, les pièces sont de plus en plus conçues directement en 3 dimensions, à l’aide de puissants logiciels de modélisation numérique. Les machines tridimensionnelles suivent la même logique. Précision, augmentation des cadences ou fabrication unitaire, baisse des coûts de revient permettent désormais d’obtenir en un temps record des pièces toujours plus performantes ou uniques à des coûts raisonnables.
Des travaux manuels encore présents
Les machines n’ont toutefois pas totalement remplacé les chaudronniers conventionnels. Lors d’interventions sur site -comme par exemple lors de la construction d’une usine- il est plus pratique et plus économique de réaliser des pièces ou des adaptations sur place, à l’aide de matériaux standards et de techniques rudimentaires (traçage à la main, découpe à la disqueuse portative, soudure à l’électrode enrobée etc.).
Chaudronnerie industrielle : Les moyens mis en œuvre
Presse plieuse, rouleuse d’atelier, poste à souder MIG/MAG, poste à souder TIG, découpeuse plasma, chalumeau oxy-acétylénique, marteau-pilon… la liste du matériel désormais standard ne cesse de s’allonger. Chaque technologie se décline également en machine conventionnelle et machine à commande numérique, à chargement manuel ou automatique etc.
Focus sur la technologie LASER
Dans l’univers varié des chaudronniers, les machines LASER sont appréciées pour leur incomparable précision, leur rapidité d’exécution, et le fait qu’elles altèrent particulièrement peu les qualités des alliages. La quasi absence d’effort exercé sur les pièces, associé à la finesse du spot lumineux permettent également des découpes « de dentellière » : il ne reste parfois plus beaucoup de la matière d’origine ! La seule limite des Laser réside dans leur faible puissance, qui les cantonne à des épaisseurs de métal relativement faibles (quelques millimètres), là où un oxycoupeur pourra découper jusqu’à 1 m d’acier!
On retrouve essentiellement 2 types de LASER :
- La technologie Yag, qui a l’immense avantage d’être « transportable » par fibre optique.
- La technologie CO2, qui elle doit utiliser des systèmes de miroirs pour véhiculer la lumière.
A contrario, le Yag dispose d’un moins bon rendement, et de puissances plus faibles. L’épaisseur de métal à souder ou découper sera donc bien plus faible en Yag qu’en CO2.
Le Laser est utilisé en chaudronnerie pour les opérations de soudure, de choc laser (ablation, durcissement), et de découpe. Cette dernière application étant la plus répandue, par les avantages que nous avons vu plus haut.
Un secteur largement normé
De nombreux codes de calculs, codes de fabrication et qualifications régissent la profession. Il faut dire qu’au début du XX siècle, les explosions de chaudières étaient fréquentes, avec les dégâts que l’on peut imaginer. Plusieurs bureaux de contrôle ou de normalisation tels l’APAVE (Association des Propriétaires d’Appareils à Vapeur et Electriques) ou l’ASTM ont été créés pour améliorer le niveau de qualité d’un secteur extrêmement technique. Les techniques de contrôle ont suivi le développement des machines. En chaudronnerie industrielle, il est ainsi usuel de radiographier une soudure, ou de tester la résilience d’un acier.
