Qu'est-ce que la chaudronnerie ?
Définition de la chaudronnerie
La chaudronnerie consiste à fabriquer des équipements et des biens de consommation à partir de métaux en feuilles. Le chaudronnier travaille différents matériaux : l’acier, l’inox, le cuivre, l’aluminium, le titane… Certains se spécialisent également dans la chaudronnerie plastique.
En chaudronnerie, les pièces fabriquées sont plurielles : on peut créer des tubes, des tôles, des structures, des cuves, des pièces de forme ou encore des structures métalliques.
Pour ce faire, les travailleurs en chaudronnerie travaillent la plupart du temps en atelier. Ils débutent par les lectures de plans, les tracés, la découpe et la mise en forme avant de terminer la pièce.
Différentes techniques et procédés sont utilisées pour mener à bien des projets de création de A à Z. On pourra citer : le soudage, le rivetage, le cintrage…
Importance de la chaudronnerie dans l’industrie
La chaudronnerie industrielle est une branche de l’industrie qui regroupe plusieurs métiers spécialisés. L’objectif final de cette industrie est la conception de métaux, de tubes, de profilés et d’équipements sur-mesure qui serviront à équiper les donneurs d’ordres industriels.
Toutes les réalisations de chaudronnerie, de la structure métallique à la cuve de traitement de fluides, sont centrales dans de nombreux secteurs industriels. Ils servent de soutien à la production, notamment lorsqu’il s’agit de stocker ou d’aider au transport de matières premières. Différents secteurs sont dépendants des créations de chaudronnerie comme l’agroalimentaire, la chimie, l’énergie, l’aéronautique ou encore la construction navale.
La chaudronnerie est un pilier de l’industrie moderne, qui n’a cessé d’évoluer au fil des innovations technologiques et des besoins de la société.
Historiquement, les chaudronniers travaillaient au sein d’une activité composée de plusieurs branches :
- La ferblanterie ou la chaudronnerie légère avec le travail du fer blanc et des métaux de faible épaisseur;
- La tôlerie et le travail de pièces de 1 à 3 mm d’épaisseur;
- La chaudronnerie moyenne qui œuvre pour la création d’ensembles mécano soudés, de réservoirs ou de citernes avec des métaux de 10 à 50 mm d’épaisseur;
- La chaudronnerie lourde qui est réservée aux industries de l’énergie ou la construction d’équipement à pression ou à résistance à la température.
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Les matériaux utilisés en chaudronnerie
Acier
L’acier est l’un des matériaux phares des activités de chaudronnerie. Il est notamment choisi pour ses grandes capacités de résistance mécanique, mais aussi sa durabilité car c’est un matériau qui est recyclable.
Les professionnels de la chaudronnerie peuvent compter sur plusieurs types d’acier pour mener à bien leurs projets : acier au carbone, acier allié ou encore l’acier inoxydable.
L’acier inoxydable (inox)
L’acier inoxydable, ou inox, précisément, est un type d’acier particulier dans sa composition. Il est en effet composé de chrome et de nickel, ce qui le rend plus résistant à la corrosion que la plupart des autres matériaux utilisés en chaudronnerie.
Ainsi, l’industrie de la chaudronnerie utilise l’inox pour cette qualité, mais également car il a une grande résistance aux environnements agressifs ou aux produits chimiques. Il est alors tout à fait recommandé pour créer des cuves de stockages de produits chimiques ou encore des éléments de tuyauterie sous haute pression.
L’aluminium
L’aluminium est un autre matériau largement utilisé en chaudronnerie industrielle. Il se caractérise principalement par sa légèreté.
Ainsi, il est préconisé dans les industries où la question de la légèreté est importante. Par exemple, pour créer des structures d’aéronefs dans l’industrie aérospatiale ou des pièces de carrosserie en automobile.
Le plastique
La chaudronnerie plastique offre des avantages uniques en matière de résistance à la corrosion, de légèreté et de flexibilité. Les équipements fabriqués à partir de matières plastiques sont particulièrement adaptés aux industries chimiques, agroalimentaires ou encore de traitement des eaux, où les conditions peuvent être agressives pour les métaux.
Les plastiques les plus couramment utilisés en chaudronnerie comprennent le PVC, le PEHD, le PP ou encore le PTFE. Ces matières offrent des gammes de températures d'utilisation variées, ainsi qu'une excellente résistance chimique.
Autres matériaux en chaudronnerie industrielle
D’autres matériaux sont utilisés en chaudronnerie. Leur utilisation dépend des besoins exprimés par les donneurs d’ordres, pour des applications spécifiques.
Par exemple, le travail du cuivre ou du laiton intervient sur des applications où une bonne conductivité électrique est nécessaire. C’est le cas pour créer des échangeurs de chaleur ou encore des connecteurs électriques.
Le titane est un autre matériau utilisé en chaudronnerie. Dans ce cas, ce sont ses propriétés de résistance mécanique et de légèreté qui en font ses atouts.
Typologie de produits en chaudronnerie
L’exemple des réservoirs
En chaudronnerie, il est possible de réaliser de nombreuses pièces : cela va de la conception d’éléments sous pression, à la fabrication d’éléments qui servent aux transports, jusqu’à la fabrication de réservoirs.
Les réservoirs, précisément, sont des conteneurs qu’il est possible de fermer. Ainsi, les éléments qu’il contient sont isolés. Les réservoirs conçus en chaudronnerie peuvent être réalisés en acier inox ou encore en aluminium. Le choix du matériau se fait en fonction des contraintes de l’industrie ou du fluide à conserver.
Les réservoirs peuvent avoir des usages très divers : ils servent à stocker le pétrole brut ou le gaz naturel. Dans l’industrie alimentaire, ils peuvent contenir des fluides alimentaires (lait, jus, huile, vin…). Dans l’industrie pharmaceutique, les réservoirs sont imaginés pour renfermer des solvants.
La fabrication de cuves
Les cuves en tuyauterie industrielle sont des structures qui peuvent être cylindriques ou rectangulaires. Elles contiennent des fluides, des gaz ou des matières premières en vrac.
Il existe également des cuves de réaction dans lesquelles des processus industriels sont directement réalisés à l’intérieur. Par exemple : on peut chauffer ou mélanger des substances dans ces cuves.
De nombreux secteurs d’activités utilisent les cuves fabriquées en chaudronnerie. C’est le cas de l’industrie du traitement des eaux ou bien le secteur chimique.
La conception de tuyauteries en chaudronnerie
Une tuyauterie est un ensemble d’éléments utilisés pour transporter des fluides comme l’eau, le gaz, l’huile ou des produits chimiques, d’un point A à un point B. Les systèmes de tuyauterie sont constitués de tuyaux, de tubes, de raccords ou encore de coudes.
Les tuyauteries ont plusieurs usages. Dans le secteur de la pétrochimie, elles servent au transport de pétrole ou de gaz naturel.
Dans le secteur de l’énergie, les tuyauteries permettent d’alimenter des dispositifs en vapeur, en eau chaude ou encore en carburants.
Les activités de la chaudronnerie
L’assemblage
En chaudronnerie, il existe plusieurs techniques pour assembler des métaux : le brasage, le boulonnage ou encore la soudure.
La soudure est réservée à l’assemblage de pièces de métaux similaires, tandis que lorsque deux alliages différents sont à assembler, on utilisera la brasure.
Chaudronnerie : Soudure
En chaudronnerie, ils existent plusieurs techniques de soudages :
- Soudage à l’arc avec un poste à souder MIG-MAG ou Tig;
- Soudage eutectique;
- Avec une lampe à souder;
- Au chalumeau oxygène-acétylène ou oxyacétylénique.
Le formage
Le formage en chaudronnerie consiste à donner à un matériau une forme définitive. Le formage permet de créer des pièces qui pourront être utilisées seules ou sur des ensembles mécaniques.
La technique du formage permet de ne pas utiliser de matière en plus, ou en moins. Il s’agit d’un travail de remodelage, à partir d’une tôle de matière première par exemple.
La rétreinte
La rétreinte est une opération courante en chaudronnerie qui vise à réduire le diamètre d’une pièce ou d’un tuyau. On emploie beaucoup la rétreinte lorsque l’on veut adapter un tuyau à une taille bien spécifique.
La rétreinte se fait à l’aide de marteaux ou d’autres outils manuels. En chaudronnerie, on utilise également des machines spécifiques pour des opérations de rétreinte précises.
Le cintrage
Le cintrage est la technique de déformation de métal pour mettre en forme des tubes ou des profilés.
Il existe plusieurs techniques de cintrage :
- Cintrage à chaud;
- Cintrage à froid;
- Cintrage à froid par poussée.
Autres techniques
La chaudronnerie fait appel à de nombreuses autres techniques pour mettre en forme et créer des pièces utiles dans les industries. On pourra citer :
- L’emboutissage : il s'agit du contraire de la retreinte. Ici, on cherche à déformer le métal vers l’extérieur. Cette méthode est fréquemment employée dans la production de pièces en chaudronnerie, ainsi qu'en construction automobile. Elle permet de former des pièces profondes avec des contours complexes à partir de feuilles planes de métal. Un atout majeur de l'emboutissage est sa capacité à réaliser des pièces sans soudures ni joints, offrant une meilleure intégrité structurelle et une finition uniforme. De plus, puisque le métal est étiré et non coupé ou soudé, ses propriétés mécaniques initiales sont préservées, rendant les pièces issues de cette production particulièrement robustes.
- Le planage : cette technique sert à durcir le métal après une opération comme la retreinte ou l’emboutissage afin de le rendre plus solide. En procédant au planage, on élimine non seulement les irrégularités et les déformations sur la pièce métallique, mais on induit également un processus d'écrouissage. C'est cette déformation plastique qui confère au métal une résistance mécanique accrue. Outre l'amélioration de la résistance, le planage garantit un aspect visuel sans défauts, essentiel pour des pièces qui nécessitent une finition soignée ou qui sont destinées à des applications esthétiques.
La chaudronnerie : Exemples d’applications
La chaudronnerie pour l’industrie alimentaire
L’industrie alimentaire ou agro-alimentaire, que l’on pourra définir comme l’activité de transformation des produits agricoles, a une variété de besoins qui nécessitent le travail préalable des chaudronniers.
Le plus grand besoin identifié pour cette industrie est celui du stockage de matières premières ou de denrées alimentaires transformées. Ainsi, la chaudronnerie nécessite de concevoir des silos ou des cuves de stockage. D’autres pièces sont également capitales pour faire fonctionner cette industrie. Les fours, mélangeurs, automates ou tapis roulants sont d’autres éléments qui seront utiles froides, cuves de stockage, etc.
La chaudronnerie et l’industrie chimique
L’industrie chimique, dont l’objectif est la création de produits par synthèse chimique, fonctionne grâce à l’industrie de la chaudronnerie.
En effet, les équipements qui sont utilisés pour fabriquer les produits chimiques sont nombreux, et la plupart issus de la chaudronnerie. Ainsi, les cuves de stockage, les réacteurs, les agitateurs, les broyeurs, les concasseurs ou encore les mélangeurs, sont des machines qui proviennent du travail de chaudronnier tôlier.
La chaudronnerie dans l’industrie pétrolière
Le secteur de l’industrie pétrolière dont l’objectif est la production et l’acheminement de pétrole et de gaz, des puits, jusqu’aux consommateurs, nécessite un équipement spécifique.
La chaudronnerie tient alors un rôle capital pour créer des conduites, des cuves ou des éléments de tuyauterie.
Pour accompagner les donneurs d'ordres des industries les plus complexes, Praud Inox, spécialiste de l’inox, conseille et fournit des produits profilés, des raccords et robinetteries ou encore des éléments de quincaillerie.
FAQ : Chaudronnerie
Qu'est ce que le métier de la chaudronnerie ?
Le métier de la chaudronnerie consiste à travailler des métaux (acier, inox, aluminium, etc.) pour concevoir, fabriquer, et réparer des structures et des objets variés, allant de simples réservoirs aux structures complexes de machines industrielles.
Quelle est la différence entre un soudeur et un chaudronnier ?
La différence entre un soudeur et un chaudronnier réside dans leurs fonctions principales. Le soudeur se spécialise dans l'assemblage de pièces métalliques par fusion, tandis que le chaudronnier conçoit, fabrique et répare des objets en métal en les découpant, formant et assemblant.
Quelles sont les normes à respecter en chaudronnerie ?
Comme dans toutes les activités industrielles, le domaine de la chaudronnerie est encadré par différentes réglementations et normes à suivre. On pourra en citer quelques-unes clés : lSO 9001 permet de garantir qu’une entreprise fournit des produits de qualité. ISO 14001 version 2015 est spécifique aux systèmes de management environnemental. Pour les entreprises qui conçoivent ou utilisent des équipements sous pression, le cadre juridique s’appuie sur le décret du 13/12/1999. Enfin, le label RGE est un signe de qualité dans l’exercice du métier de chaudronnier.
