Rouleaux industriels : les piliers oubliés de la production

Avez-vous déjà pris le temps de vous demander comment se fait-il que les produits qui nous entourent sont si performants ? Qu’est-ce qui fait que l’on puisse commander un smartphone par le toucher ? Qu’est-ce qui rend étanche mon imperméable ? Comment se fait-il que ce parquet en bois ne se raye pas ? Comment imprime-t-on sur une canette de boisson ? Il y a autant de question qu’il y a de produit. L’intégralité de ce qui est produit est au minimum 1 fois en contact avec un rouleau. Certains produits ont été en contact avec des centaines de rouleaux avant d’arriver dans nos mains. Votre écran de téléphone est constitué de plus de 10 couches de matériaux plus fins qu’un cheveu humain. La production d’écrans tactiles est rendue possible par des rouleaux de précision aux caractéristiques techniques extrêmes. Le tissu d’un imperméable est enduit sur des machines qui garantissent l’uniformité de l’enduction et la durée de vie du tissus. Ici aussi seules des technologies impliquant des rouleaux rendent cette production possible. Ce sont des traitements à base de rouleaux qui rendent nos parquets bois pratiquement inrayables. Une boite de boisson est en contact avec plusieurs dizaines de rouleaux avant d’être finie. Dans ce cas on parle de machines débitant plus de 10 canettes par seconde. Les exemples sont infinis.

A quoi sert exactement un rouleau ?

Un rouleau industriel est très comparable à un simple rouleau à pâtisserie. Une des applications classique dans l’industrie est d’étaler ou appliquer un produit de la même manière que l’on étale sa pâte à tarte. Les industriels ont besoin de rouleaux de tous les diamètres (de quelques mm à 10m et plus) et toutes les longueurs (de quelques millimètres à plus de 12m). Il existe une multitude d’applications qui impliquent des rouleaux adaptés précisément à chaque fonction.

• Guidage et maintien à plat
  Imaginez l’ingéniosité qu’il faut pour ajuster l’un sur l’autre 5 à 8 films de 4 à 10µm d’épaisseur pour réaliser la couche de contact parfaitement lisse d’un écran de smartphone. Pour comparaison cheveu humain mesure 50 à 80µm de diamètre. Dérouler une bobine de film plastique, l’imprimer, la transformer en dose de re-remplissage de lessive nécessite que le film soit également guidé et que les plis soient évités. Les rouleaux permettent de gérer le mouvement tout au long des machines. Ce ne sont pas les mêmes rouleaux qui vont guider une tôle en acier que ceux qui vont guider un non-tissé servant à faire des compresses chirurgicales.
• Pressage et formage
  L’exemple du rouleau à pâtisserie revient ici. Un papier glacé est obtenu en le faisant passer dans une calandre. C’est une suite de rouleaux exerçant une pression extrême les uns contre les autres. A chaque contact entre 2 rouleau le papier devient plus lisse. Le papier se déplace jusqu’à 1’200m/min (72km/h). La précision des rouleaux intervient lorsqu’on fait des revêtements sur des produits enroulés : tissus imperméables, bandes médicales, emballage de luxe, etc. Les rouleaux exercent une pression contrôlée et donnent une caractéristique aux produits avec lesquels ils sont en contact. Cette action de pincement détermine l’épaisseur finale et la finition (brillante, mate, etc.) du produit appliqué sur le substrat (tôles, textiles, non-tissés, papiers, films plastiques, etc.)
• Application et dosage
  Que l’on imprime en offset, flexographie, rotogravure, sérigraphie ou digital des rouleaux sont impliqués. Ils permettent le transfert uniforme de l’encre sur le support imprimé. Les emballages ont parfois des zones plus brillantes voire métallisées qui sont aussi réalisés grâce à des rouleaux aux caractéristiques techniques très spécifiques. L’industrie de l’emballage est dépendante de centaines de rouleaux.
• Texturation et gaufrage
  Quel autre moyen industriel qu’un rouleau à motif pour imprimer une texture décorative ou fonctionnelle sur un sol vinyle, un papier peint ou un textile non tissé. Le motif gravé s’applique directement à la surface lors d’un contact de ce rouleau gravé avec un rouleau revêtu. Il n’existe rien de plus efficace en temps et énergie pour ce résultat.
• Chauffage ou refroidissement
  Dans de nombreux process industriel on est amené à chauffer ou refroidir des produits. C’est également le cas lorsque des produits sont en bandes. Des rouleaux chauffants à vapeur permettent de repasser des tissus avant de les enrouler. Des rouleaux avec un circuit de refroidissement sont très fréquemment employés pour la production de sols synthétiques, films plastiques, etc.

Pourquoi la surface est-elle cruciale

Un rouleau industriel est constitué d’un cylindre (en acier, aluminium, fibre de carbone, etc.) qui est mis en rotation. Comme dans tous les exemples qui précèdent et l’ensemble des applications, la partie qui travaille est la surface du cylindre. Très souvent des revêtements sont appliqués. Dans ce cas les caoutchoucs ou polyuréthanes (PUR) sont choisis. L’élasticité est la caractéristique technique qui est recherchée. Un caoutchouc souple pourra saisir délicatement une feuille très mince, alors qu’un revêtement PUR plus dur résistera aux multiples déformations et agressions d’une bande abrasive. 

Faire le bon choix

Bien que rien n’empêche théoriquement de le faire, courir un marathon avec des chaussures de ville n’est pas optimal. Choisir le bon rouleau c’est choisir la bonne paire de chaussures. Des conseillers techniques analysent les lignes, et machines, si nécessaire ils font appel aux ingénieurs application et/ou au laboratoires techniques. Un revêtement est défini par ses dimensions et les conditions mécaniques, chimiques et thermiques dans lesquelles il sera utilisé. L’étude précise de chaque position de rouleau est la clé qui permet d’assurer la qualité du produit et la fluidité de la production.

D’apparence simple, les rouleaux sont vitaux pour la totalité des productions. Ils sont partout de l’extraction des matières premières jusqu’aux productions les plus techniques comme les films de protection thermique des satellites. Les rouleaux sont une extension de l’invention de la roue, et nous savons tous ce que la roue a apporté p l’humanité. Les rouleaux sont souvent oubliés voire ignorés, cependant sont eux qui font avancer l’industrie et le progrès.