Usinage de l'aluminium : Les types d'alliages d'aluminium les plus courants

Il ne fait aucun doute que l'aluminium est l'un des métaux les plus utilisés qui ont contribué à développer les capacités de notre monde moderne. Alliages d'aluminium permettent la fabrication d'une grande variété de produits très demandés. Les alliages d'aluminium étant l'un des matériaux les plus simples à travailler, ils constituent le matériau de choix pour une multitude d'applications dans un large éventail d'industries, telles que Usinage de l'aluminium.

Outre sa remarquable usinabilité, l'aluminium est disponible dans une vaste gamme d'alliages et de nuances qui répondent à un large éventail de besoins, de la fabrication de prototypes rapides à l'exécution d'applications précises. CNC Il est impossible de nier les nombreux avantages de la CNC. Usinage de l'aluminiumLe projet permet de réaliser des économies de coûts et d'améliorer la qualité des matériaux.

Le degré d'usinage des alliages d'aluminium dépend des propriétés mécaniques des alliages et des techniques d'usinage employées. On pense que d'autres métaux, tels que acier et titanesont moins faciles à usiner que les alliages d'aluminium. Cela est dû à la malléabilité et à la facilité avec laquelle l'aluminium peut être ébréché et moulé.

L'aluminium est abondant et très abordable. Il s'agit d'un matériau idéal pour les prototypes et les séries de production. Usinage de l'aluminium prolonge la durée de vie de l'équipement utilisé pour le traiter, ce qui permet aux fabricants de réaliser des économies.

Qu'est-ce que l'usinage de l'aluminium ?

L'usinage de l'aluminium est un processus de fabrication soustractiveIl s'agit d'une opération qui consiste à enlever de la matière d'une pièce afin de créer le composant ou le produit souhaité tout en utilisant de l'aluminium. Cette opération vise à améliorer la qualité du composant ou du produit final. Il est capable de travailler avec une large gamme de substrats métalliques et non métalliques, ce qui témoigne de sa flexibilité. 

Fraisage, tournage et perçage sont des méthodes qui relèvent du terme général d'"usinage", qui englobe plusieurs processus de fabrication soustractive. En outre, il existe un certain nombre de techniques d'usinage de l'aluminium, notamment Machines CNC en aluminium, le décolletage suisse, broyage vertical et horizontalet l'usinage par décharge électrique (EDM).

Comment peut-on classer les alliages d'aluminium ?

En ce qui concerne les alliages d'aluminium, les alliages de fonderie, les alliages corroyés traitables à chaud, les alliages trempables et les alliages corroyés non traitables à chaud sont les quatre catégories de base utilisées.

- Alliage d'aluminium corroyé non traitable thermiquement pour l'usinage

Ce groupe comprend l'aluminium très pur et les séries 1xx, 3xx et 5xx de alliages corroyés. Le travail à froid est la technique la plus courante pour durcir les alliages d'aluminium qui ne peuvent pas être traités thermiquement. Certains de ces alliages sont parfaitement adaptés à l'usinage de l'aluminium en plusieurs opérations.

La grande majorité des alliages d'aluminium corroyés présentent d'excellentes qualités d'usinage. Une compréhension approfondie des conception d'outils et les techniques d'usinage de l'aluminium est nécessaire pour exploiter au maximum les caractéristiques d'usinage libre des alliages d'aluminium.

- Usinage d'alliages d'aluminium corroyés et traités thermiquement

Cuivre, magnésium et zinc sont les trois principaux éléments d'alliage que l'on trouve le plus souvent dans les alliages pouvant être traités thermiquement. Ces alliages correspondent aux séries respectives 2xxx, 6xxx et 7xxx. Le durcissement par précipitation est possible dans les alliages d'aluminium corroyés pouvant être traités thermiquement.

Ce traitement augmente la résistance. La majeure partie des alliages de cette catégorie comprend des proportions relativement élevées d'éléments d'alliage tels que le cuivre, le silicium, le magnésium et le zinc. Les composants suivants sont également présents.

Ils peuvent être usinés avec une finition satisfaisante indépendamment de l'utilisation d'un liquide de coupe. Toutefois, l'utilisation d'un fluide de coupe est recommandée pour la majorité des opérations. A l'exception des alliages de décolletage, qui intègrent dans leur composition des composants briseurs de copeaux, les tournures se présentent presque toujours sous la forme de longues boucles continues. Contrairement aux solutions plus tendres telles qu'elles sont fabriquées ou recuites, les températures de traitement thermique des alliages traitables thermiquement offrent une plus grande usinabilité.

- Moulage d'alliages d'aluminium pour l'usinage

Cette classe comprend à la fois des alliages pouvant être traités thermiquement et des alliages ne pouvant pas être traités thermiquement. Les alliages d'aluminium les plus souvent coulés sont ceux qui portent les numéros 2xx, 3xx, 4xx, 7xx et 8xx. Lorsqu'il s'agit de couler des alliages corroyés traitables à chaud, les caractéristiques de résistance qui peuvent être générées ne sont pas aussi importantes. Les alliages coulés dont les principaux composants d'alliage sont le cuivre, le magnésium ou le zinc sont généralement simples à traiter. D'autres alliages coulés peuvent être difficiles à fabriquer.

- Alliage d'aluminium trempable pour l'usinage

Les alliages durcissables, comme l'aluminium commercialement pur, ne contiennent pas d'éléments d'alliage qui les rendraient durcissables par traitement thermique en solution et précipitation. Toutefois, ces alliages peuvent être renforcés dans une certaine mesure par un travail à froid. Le traitement à froid du matériau peut améliorer son usinabilité ; les alliages complètement trempés sont plus faciles à usiner pour obtenir une bonne finition que les alliages recuits.

Alliage d'aluminium le plus utilisé pour l'usinage de l'aluminium

- Aluminium 7075

Aluminium 7075 est réputé pour sa résistance exceptionnelle à la fatigue en raison de sa composition. Cet alliage présente une plus grande résistance à la corrosion que les alliages d'aluminium 2000. L'huile et les autres lubrifiants sont souvent utilisés dans le fonctionnement des machines.

L'alliage d'aluminium portant le numéro d'alliage 7075 est principalement constitué de zinc. Le zinc étant le principal élément d'alliage utilisé dans la fabrication de cette nuance d'aluminium, il possède une combinaison de caractéristiques qui le rendent adapté à une grande variété d'applications. Cependant, il s'agit d'un alliage d'aluminium difficile à souder et son coût peut le rendre inapproprié pour certaines applications.

En raison de son coût, vous ne devez l'utiliser que si les caractéristiques essentielles de l'alliage sont nécessaires à votre application en développement. Dans ce cas, il peut être prudent d'utiliser un alliage moins coûteux.

Propriétés de l'alliage d'aluminium 7075

• Résistance extrêmement élevée, comparable à celle de plusieurs nuances d'acier.
• Résistance supérieure à la fatigue.
• L'alliage d'aluminium 7075 peut être usiné sous sa forme recuite, et son usinabilité est considérée comme moyenne.

Application de l'alliage d'aluminium 7075

L'alliage d'aluminium 7075 est bien adapté aux scénarios nécessitant des composants légers avec la plus grande résistance possible. En outre, l'alliage d'aluminium 7075 permet de construire des géométries très complexes avec une grande précision.

Les applications typiques des composants en aluminium 7075 comprennent, sans s'y limiter, les éléments suivants :

• Pièces détachées des véhicules automobiles
• Parties de l'aérospatiale/avion
• Équipements médicaux courants
• Construction de cadres et de pièces de bicyclettes
• Le matériel nécessaire à l'escalade

- Aluminium 3003

La trempe à froid augmente légèrement la résistance de l'alliage aluminium-manganèse-cuivre 3003. Le manganèse est le principal élément d'alliage dans les alliages 3003, et son pourcentage peut varier de 1% à 1,5% en fonction de la procédure de fabrication utilisée pour l'alliage d'aluminium. Malgré la présence de cuivre et de magnésium, Aluminium de qualité 1100 est un matériau relativement robuste. Cela est dû au fait que ses résistances à la traction et à l'élasticité sont nettement inférieures à celles des nuances d'aluminium de meilleure qualité.

Propriétés de l'alliage d'aluminium 3003

Les alliages portant le numéro 3003 ont une faible résistance à la traction, mais une résistance élevée à la corrosion, une bonne usinabilité et une bonne soudabilité. Il s'agit donc d'un bon matériau pour les constructions légères et il est largement reconnu comme le type d'alliage d'aluminium ou d'alliage à usage général le plus répandu.

Application de l'alliage d'aluminium 3003

Voici quelques exemples d'applications courantes :

• Égouts et gouttières.
• Feuilles pliées
• Récipients pour le stockage d'objets.
• Toits des camions
• Les radiateurs tels que celui de l'automobile
• Récipients sous pression
• Plafonds avec traitement acoustique
• Les descentes d'eau pluviale des maisons ou des bâtiments

Si les tempéraments 3003 peuvent être usinés efficacement, ils ne le sont pas aussi facilement que les alliages plus durs. En outre, ils ne peuvent pas être traités thermiquement, ce qui signifie que, contrairement aux métaux ayant subi un traitement thermique, ils ne peuvent pas obtenir la phase secondaire de durcissement par précipitation nécessaire à une plus grande résistance.

- Aluminium 5083

L'une des principales raisons de l'utilisation intensive des Alliage d'aluminium 5083 est l'excellente performance de l'alliage dans des situations difficiles, telles que l'exposition à l'eau de mer et aux environnements chimiques industriels.

Un autre domaine dans lequel l'alliage 5083 se distingue est le soudage, où sa résistance est maintenue tout au long du processus. Malgré sa résistance considérable, il ne doit pas être utilisé dans des températures supérieure à 65 degrés Celsius.

Propriétés de l'alliage d'aluminium 5083

L'alliage d'aluminium 5083 possède également les propriétés notables suivantes :

• Excellente capacité d'adaptation.
• Bonne flexibilité.
• Résistance exceptionnelle à la corrosion pour une utilisation en eau salée.
• possédant une faible concentration
• Meilleure efficacité du transfert de chaleur.
• Soudabilité supérieure.

Application de l'alliage d'aluminium 5083

Comme nous l'avons dit précédemment, les applications qui nécessitent une résistance aux conditions difficiles bénéficieraient grandement de l'utilisation de l'alliage d'aluminium 5083. C'est pourquoi la plupart des applications de cet alliage tournent autour de cette propriété. Les principales utilisations des alliages d'aluminium 5083 sont les suivantes :

• L'utilisation dans l'industrie du transport maritime et dans d'autres domaines marins est couverte.
• Autos sur rails
• l'enveloppe extérieure d'un véhicule à moteur.
• Carrosseries de camions conçues pour le basculement
• Fouillez les bennes à ordures et les hangars de stockage.
• Vannes et chambres de pression.
• Tours de télécommunications.

Les alliages d'aluminium comme celui-ci méritent d'être pris en considération si l'exposition aux conditions ci-dessus est inévitable. Une résistance mécanique et une résistance à la fatigue élevées sont nécessaires, à condition que le composant ne soit pas exposé à des températures extrêmement élevées pendant son fonctionnement.

- Aluminium 6061

Le silicium et le magnésium sont les principaux éléments du processus d'alliage de l'aluminium 6061, qui produit un métal très polyvalent. Les projets aéronautiques et maritimes bénéficieraient grandement de la résistance supérieure à la corrosion de l'alliage 6061 et de son rapport résistance/poids favorable.

En raison de leur excellente conductivité thermique et électrique, les plaques 6061 ont une grande variété d'applications. Ces applications comprennent les connecteurs électriques, les raccords et les composants magnétiques.

Application de l'alliage d'aluminium 6061

Les utilisations suivantes sont courantes pour le métal 6061 :

• Cadres de bicyclettes
• Cadres de camions
• Des tours et des pylônes sont présents.
• Applications concernant les aéronefs
• Le transport ferroviaire

Conclusion

Trouver l'alliage d'aluminium adapté à vos besoins Usinage de l'aluminium est cruciale. Nous espérons que ces données vous permettront de prendre une décision plus éclairée pour votre propre cas d'utilisation. En raison de la Machines CNC en aluminium En raison de leur capacité d'adaptation, les ingénieurs ont souvent du mal à choisir entre des matériaux potentiellement utiles. Toutefois, en cas de doute, il est préférable de demander l'avis d'un professionnel.