La fabrication de l'aluminium, notamment par extrusion, impose des contraintes thermiques et mécaniques importantes aux équipements utilisés. Les solutions textiles haute température ont donc un rôle central dans la protection et l'optimisation des processus industriels. Pour vous aider à faire le meilleur choix parmi les solutions existantes, passons en revue les principaux matériaux textiles employés dans l'industrie de l'aluminium, leurs propriétés spécifiques et leurs applications.
Contraintes thermiques et mécaniques des solutions textiles pour la fabrication de l'aluminium
La fabrication de l'aluminium, en particulier par extrusion, expose les équipements à des températures élevées, souvent supérieures à 500 °C pour la partie “Hot End”, et à des sollicitations mécaniques répétées.
Ces conditions nécessitent l'utilisation de matériaux capables de résister à la chaleur intense, à l'abrasion et aux contraintes mécaniques, tout en préservant l'intégrité des produits finis.
Les solutions textiles haute température répondent à ces exigences en offrant des propriétés thermiques et mécaniques adaptées aux environnements sévères de l'industrie de l'aluminium à chaque étape de fabrication.
Liste des matériaux textiles haute température et leurs propriétés pour l’aluminium
Les textiles utilisés dans l'industrie de l'aluminium sont sélectionnés pour leurs capacités à supporter des conditions extrêmes, mais aussi, car ils ont la particularité de ne pas marquer les pièces en sortie d’extrusion ou pendant le convoyage.
Voici un aperçu des principaux matériaux employés. Pour vous faciliter la lecture, ils sont triés par ordre d’utilisation sur la ligne de production, de la partie la plus chaude à la partie la plus froide.
Le PBO ou fibre Polybenzoxazole
Le PBO est une fibre synthétique offrant une résistance exceptionnelle à la chaleur, supportant des températures jusqu'à 600 °C.
Elle présente également une résistance mécanique supérieure, ce qui la rend idéale pour les applications exigeant une durabilité accrue sous fortes contraintes thermiques et mécaniques.
Dans l'industrie de l'aluminium, le PBO est souvent utilisé dans les zones où les températures sont les plus élevées, notamment sur les tables de sortie immédiate après l'extrusion.
La fibre para-aramide type Kevlar®
Les fibres d'aramide, telles que le Kevlar®, sont reconnues pour leur excellente résistance mécanique et leur capacité à supporter des températures avoisinant les 400 °C en pointe.
Elles offrent également une des meilleures résistances à l'abrasion, ce qui les rend adaptées aux applications nécessitant à la fois robustesse et tenue à la température.
Le Kevlar® est couramment utilisé dans les zones de refroidissement intermédiaires où les températures restent élevées mais inférieures à celles des zones immédiates post-extrusion.
La fibre méta-aramide type Nomex®
Le Nomex® est une fibre méta-aramide connue pour sa stabilité thermique et sa résistance aux flammes. Elle peut résister à des températures continues jusqu'à 370 °C.
Bien que sa résistance mécanique soit inférieure à celle du Kevlar®, le Nomex® est utilisé dans les zones de refroidissement ultérieures où les températures ont suffisamment diminué, offrant une protection adéquate tout en étant plus économique.
Polyester
Le polyester est une fibre synthétique présentant une résistance thermique modérée, supportant des températures jusqu'à environ 150 °C. Généralement, elle n’est pas considérée comme une fibre haute température, et ce n’est d’ailleurs pas son utilité. Il est généralement utilisé dans les zones finales du processus d'extrusion, où les profilés en aluminium ont suffisamment refroidi. Le polyester offre une bonne flexibilité et une résistance à l'abrasion, contribuant à la protection des surfaces des profilés lors des étapes finales de manutention.
Comparatif technique des solutions textiles pour la fabrication de l’aluminium
Pour vous aider à mieux visualiser les propriétés thermiques et mécaniques de chaque fibre, nous vous avons regroupé les caractéristiques techniques de chacune dans un tableau. Celui-ci n’intègre pas le polyester qui n’est pas considéré comme une fibre haute température.
Applications de ces solutions textiles pour la fabrication de l'aluminium
Les matériaux textiles haute performance sont intégrés dans diverses applications pour optimiser les processus de fabrication de l'aluminium et protéger les équipements.
Si vous faites partie du milieu, vous allez voir, nous n’inventons rien. Mais pour les curieux, voici comment les matériaux cités précédemment peuvent être intégrés sur les lignes de production d’aluminium.
Vous pouvez aussi visionner cette excellente vidéo pour découvrir les étapes de fabrication de l'aluminium :
Les bandes transporteuses résistantes à la chaleur
Les bandes transporteuses utilisées dans l'extrusion de l'aluminium doivent résister à des températures élevées et à l'abrasion causée par les profilés en aluminium en sortie d'extrusion.
Des matériaux comme le PBO et l’aramide sont souvent combinés pour créer des bandes sans fin capables de supporter ces conditions extrêmes. Ces bandes assurent un transport efficace des profilés tout en préservant leur intégrité.
Les manchons pour rouleaux
Les manchons en feutre, aussi appelés gaines, sont fabriqués à partir de fibres telles que le PBO, le Kevlar® ou le Nomex®.
Ces manchons sont utilisés pour recouvrir les rouleaux de convoyeurs, notamment dans les zones de transfert où le contact direct entre les profilés chauds en aluminium et les surfaces métalliques est à éviter.
Pour faire simple, ces manchons :
- Protègent la surface des profilés contre les rayures, les chocs ou les marques ;
- Absorbent les chocs thermiques grâce à leur structure compressible et isolante ;
- Sont adaptés selon la zone de température : PBO pour les zones chaudes, Kevlar® ou Nomex® pour les zones intermédiaires ou froides.
Les textiles utilisés sont souvent disponibles sous forme de tubes aiguilletés ou cousus, et peuvent être fabriqués sur mesure selon les spécifications du client (diamètre intérieur, densité, épaisseur, mode de fixation).
Couvre-bras de transfert et protections diverses
Outre les bandes et manchons, les solutions textiles sont également utilisées pour recouvrir les bras de transfert. Ce sont des éléments mobiles qui participent à l’acheminement des profilés extrudés entre les différentes étapes du processus. Ils doivent résister à la chaleur sans altérer les profilés.
On peut aussi retrouver ces solutions sur les tapis de chargement et de déchargement dans les zones de manutention automatisée ou manuelle, ainsi qu’en tant que doublures de bacs de refroidissement ou de stockage temporaire.
Dans toutes ces applications, les matériaux sont choisis selon une logique zoning thermique :
- PBO (500–600 °C) : contact immédiat post-extrusion ;
- Kevlar® (~400 °C) : transfert sur convoyeurs intermédiaires ;
- Nomex® (350–370 °C) : zones froides de pré-stockage ;
- Polyester (~150 °C) : fin de ligne ou conditionnement.
Innovations et perspectives d’avenir
Chez Ferlam Technologies, notamment grâce à l’acquisition de Marathon Belting, nous avons décidé de renforcer notre positionnement dans les textiles techniques pour l’industrie de l’aluminium. À nos yeux, les axes d’innovation actuels incluent :
- Le développement de tapis multi-fibres associant PBO, aramide ou encore fibres de Préox
- L’amélioration des performances anti-adhérentes via des traitements de surface sans PTFE, compatibles avec les réglementations les plus strictes ;
- Des conceptions sur mesure avec coutures haute température renforcées, piqûres invisibles, ou tubes sans raccords apparents.
- L’utilisation de fibres recyclées issues de la valorisation de nos chutes de production, comme c’est déjà le cas pour une partie de nos produits.
Dans le secteur de l’aluminium, l’adéquation entre le matériau textile utilisé et la zone du process est déterminante pour assurer la qualité du produit fini et la durée de vie des équipements. Et si des solutions existent, le développement des textiles techniques promet de belles innovations dans ce secteur d’activité afin d’améliorer le rendement et la sécurité des équipements et des usagers.
Grâce à une gamme de solutions textiles adaptées aux températures d’extrusion, chez Ferlam Technologies nous accompagnons les industriels dans l’optimisation de leurs lignes de fabrication, qu’il s’agisse de bandes transporteuses, manchons ou protections sur mesure.
Besoin d’un accompagnement technique ou d’un prototype adapté à votre ligne ? Contactez nos équipes ou demandez un diagnostic textile de vos zones de contact.
