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Chaudronnerie : rouler la tôle en cylindres et cônes

Là où le pliage donne des angles, la chaudronnerie donne des courbes. Le roulage cintre une tôle plate pour en faire une virole, un tube ou un cône, l'ossature des cuves et des ouvrages cylindriques. Tout se joue sur le réglage des rouleaux et le pré-cintrage des bords.

Du plat au cylindre

Le roulage prend une tôle plate et la fait passer entre des rouleaux qui la courbent peu à peu. À mesure que l'opérateur resserre l'écartement, le rayon diminue jusqu'à la valeur visée. Quand les deux bords se rejoignent, le cylindre se referme et l'on parle de virole : c'est l'élément de base d'une cuve, d'un tube de structure ou d'une enveloppe de réservoir. Le même principe, avec des rouleaux inclinés, produit des cônes.

Trois rouleaux ou quatre

La rouleuse pyramidale à trois rouleaux est la plus répandue : deux rouleaux inférieurs portent la tôle, un rouleau supérieur descend pour imposer la courbure. Simple et abordable, elle laisse toutefois les extrémités droites là où la tôle n'est pas encore prise, ce qui oblige à les pré-cintrer à part. La rouleuse à quatre rouleaux résout ce point en pinçant la tôle dès son entrée : elle pré-cintre les bords et roule en une passe régulière, mais coûte plus cher.

Machine Principe Atout Limite
Rouleuse 3 rouleaux (pyramidale) 2 rouleaux bas, 1 rouleau haut Simple, économique Bords à pré-cintrer
Rouleuse 4 rouleaux Pince la tôle dès l'entrée Pré-cintrage intégré, régularité Machine plus coûteuse
Presse plieuse (cintrage par facettes) Petits plis successifs Outillage déjà présent Surface à facettes, lent

Diamètre et pré-cintrage

Le rayon le plus serré qu'une machine atteint dépend du diamètre de son rouleau supérieur et de l'épaisseur de la tôle. Sur une rouleuse courante, le diamètre minimum se situe souvent autour de 210 mm, et des ateliers spécialisés roulent des tôles fines jusqu'à une cinquantaine de millimètres. Sur les machines à trois rouleaux, prévoir le pré-cintrage des extrémités évite un méplat disgracieux sur le cylindre fini.

Avant et après le roulage

Une virole part presque toujours d'un flan découpé au laser, dont la longueur correspond au développé du cylindre. Le calcul de ce développé et la fibre neutre relèvent de la conception, au même titre que la mise à plat d'un pli. Une fois roulée, la virole se referme par soudure, puis reçoit ses fonds et ses brides dans un ensemble de mécano-soudure. Le choix du métal, son épaisseur roulable et sa tenue à la corrosion se règlent côté matériaux.

Questions fréquentes

Qu'est-ce que le roulage en chaudronnerie ?

Le roulage cintre une tôle plate pour lui donner une surface cylindrique ou conique. Quand le cylindre est refermé sur lui-même, on obtient une virole, l'élément de base des cuves, tubes et ouvrages de structure. La tôle passe entre des rouleaux qui la courbent progressivement jusqu'au rayon voulu.

Quelle différence entre une rouleuse 3 rouleaux et 4 rouleaux ?

La rouleuse à 3 rouleaux, dite pyramidale, courbe la tôle entre deux rouleaux inférieurs et un rouleau supérieur, mais laisse souvent des extrémités plates à pré-cintrer. La rouleuse à 4 rouleaux pince la tôle dès l'entrée, pré-cintre les bords et donne un cylindre plus régulier sans reprise, au prix d'une machine plus coûteuse.

Quel diamètre minimum peut-on rouler ?

Le diamètre minimum dépend de la machine et de l'épaisseur : il est souvent de l'ordre de 210 mm sur une rouleuse courante, car le rouleau supérieur fixe la courbure la plus serrée possible. Des ateliers spécialisés descendent plus bas, jusqu'à une cinquantaine de millimètres sur des tôles fines.

Chaudronnerie ou pliage : que choisir ?

Le pliage donne des angles francs sur une presse plieuse, le roulage donne des courbes continues sur une rouleuse. Une pièce à arêtes vives relève du pliage, une cuve ou un tube relève de la chaudronnerie. Beaucoup d'ouvrages combinent les deux, avec des fonds pliés soudés sur une virole roulée.

Faut-il pré-cintrer les extrémités de la tôle ?

Oui sur une rouleuse à 3 rouleaux, car les bords de la tôle restent droits là où ils ne sont pas pris entre les rouleaux. On pré-cintre alors les extrémités à part, sur la machine ou sous presse, pour éviter un méplat sur le cylindre fini. La rouleuse à 4 rouleaux évite cette reprise en pinçant la tôle dès le départ.

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Sources : Rocdacier, Inox Design, EI SACEM, Brilla.