Comment choisir la bonne nuance d'aluminium pour l'usinage de pièces en aluminium

Pièces en aluminium CNC

Des avions de qualité militaire à l'électronique grand public, les pièces en aluminium CNC sont largement utilisées dans toutes les industries. Étant donné que l'usinage CNC offre une solution rapide et automatisée pour la fabrication de pièces en aluminium personnalisées, il permet aux entreprises de produire rapidement des produits de haute qualité sans compromettre la précision.

Cependant, pour obtenir les résultats souhaités, il est important de choisir le bon alliage ou la bonne qualité d'aluminium. Chaque qualité d'aluminium a des caractéristiques physiques différentes, vous devez donc connaître tous les alliages d'aluminium couramment utilisés avant de décider de choisir celui qui convient le mieux à la pièce que vous souhaitez produire.

Pourquoi les fabricants préfèrent les pièces en aluminium

L'aluminium est résistant et pourtant extrêmement léger, ce qui le rend parfait pour les produits de consommation. Les alliages d'aluminium offrent une grande usinabilité et une grande résistance à la corrosion. Ils peuvent également apporter un attrait esthétique à un produit.

Vous pouvez trouver des pièces en aluminium usinées dans les téléphones portables, les automobiles, les fenêtres, les cadres, les ustensiles de cuisine et presque tous les autres appareils ou outils que vous pouvez imaginer. Les fabricants aiment l'aluminium car il offre beaucoup de dureté et de résistance tout en étant tout à fait réalisable.

Lorsqu'il s'agit d'usiner des pièces en aluminium, vous devez déterminer le bon matériau pour garantir une vitesse, une précision et un taux de production optimaux. L'alliage d'aluminium que vous choisissez dépend de la façon dont vous avez l'intention de l'usiner.

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Les fabricants utilisent-ils des pièces en aluminium pur ?

Bien que les alliages d'aluminium soient plus couramment utilisés pour l'usinage de pièces en aluminium, l'aluminium pur possède des propriétés étonnantes si vous avez l'intention de les exploiter correctement. C'est un excellent conducteur d'électricité après l'argent et le cuivre et peut être utilisé pour les câbles et les fils.

Comparé au fer et au cuivre, l'aluminium pur a une densité inférieure. Cela lui donne un rapport bien équilibré entre force et poids. Il peut être utilisé pour usiner des boîtiers légers et solides pour l'électronique grand public. Il est également utilisé pour produire des matériaux d'emballage pour les industries alimentaires et des boissons.

Mais l'aluminium pur ne fonctionne pas bien dans des conditions alcalines élevées ou dans des liquides à forte teneur en sel. Ce problème peut probablement être résolu en utilisant quelques types d'alliages d'aluminium, c'est pourquoi la plupart des fabricants préfèrent les alliages d'aluminium à l'aluminium pur.

Voyons donc les différents types d'alliages d'aluminium disponibles pour l'usinage CNC.

Types d'alliages d'aluminium utilisés dans l'usinage CNC

La famille des alliages d'aluminium est assez large et offre de nombreuses options qui viennent avec leurs propres avantages et inconvénients. Voici quelques types d'alliages utilisés pour l'usinage de pièces en aluminium.

• Alliage d'aluminium coulé : cet alliage est utilisé dans la plupart des processus d'usinage CNC et de coulée de teinture car il est très facile à travailler et à usiner. Il est très résistant et de faible densité, ce qui en fait l'un des choix les plus courants dans la fabrication de pièces complexes en aluminium à hautes performances. Il est également utilisé pour fabriquer des boîtiers pour instruments sensibles, composants pour moteurs refroidis par liquide, pistons, carters, etc.
• Aluminium dur : Principalement utilisé dans les industries liées aux applications aérospatiales, l'aluminium dur offre beaucoup plus de résistance mécanique que les autres alliages. Cependant, il est sujet à la corrosion et ne fonctionne pas bien dans les environnements fortement alcalins. C'est toujours un bon alliage pour la fabrication de composants structuraux.
• Aluminium antirouille : Comme son nom l'indique, cet alliage d'aluminium est résistant à la rouille. Il est utilisé pour créer des composants structurels durables pour les réservoirs de carburant, les conduits, les bâtiments, etc.
• Aluminium super dur : L'aluminium super dur est l'alliage le plus résistant de la famille de l'aluminium. Comme il se compose également de zinc, il offre une résistance extrême de qualité militaire.

Ce sont quelques-uns des alliages les plus couramment utilisés pour créer des pièces en aluminium. Ils sont en outre classés en notes numériques qui peuvent être un peu déroutantes si vous n'êtes pas expérimenté avec le processus.

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Nuances d'aluminium courantes utilisées pour l'usinage CNC

L'aluminium peut être mélangé avec d'autres métaux pour créer des alliages car il s'agit d'un métal mou. Chaque alliage diffère par ses caractéristiques physiques et sert un objectif unique. C'est pourquoi différentes industries utilisent différentes séries de nuances d'alliages d'aluminium pour produire des pièces en aluminium sur mesure.

Les grades vont de la série 1xxx à 7xxx.

• Série 1

La gamme d'alliages d'aluminium de la série 1 est composée d'aluminium pur à 99 %, de fer et de silicium. Cela rend la série 1xxx hautement ductile pour les applications dans les industries chimiques et électriques. Ces alliages sont hautement usinables et offrent de faibles propriétés mécaniques ainsi qu'une résistance élevée à la corrosion. Ce sont d'excellents conducteurs électriques et thermiques et sont utilisés pour fabriquer des dissipateurs thermiques, des barres omnibus, etc.

• Série 2

Principalement utilisée dans l'industrie aérospatiale pour fabriquer des pièces en aluminium légères, la série 2xxx d'alliages d'aluminium utilise le cuivre comme métal d'alliage principal. Ces alliages de cuivre offrent une grande usinabilité et peuvent être plus usinables que l'acier doux lorsqu'ils sont traités thermiquement. Bien que cette qualité d'aluminium soit très résistante, elle est faible dans des domaines tels que la soudabilité et la résistance à la corrosion.

• Série 3

Les alliages d'aluminium de la série 3xxx sont fabriqués avec du manganèse et présentent une formabilité supérieure. Ce sont généralement des alliages rentables utilisés à des fins générales car ils offrent une résistance modérée et une maniabilité décente.

• Série 4

La série 4000 d'alliages d'aluminium est populaire dans les applications architecturales. L'élément d'alliage principal ici est le silicium, qui offre un point de fusion très bas sans provoquer de fragilité. Ils sont utilisés dans les fils de soudage pour cette raison. Une couleur gris foncé peut être obtenue sur ces alliages en appliquant des finitions d'oxyde anodique.

• Série 5

Les alliages d'aluminium de la série 5000 utilisent du manganèse et du magnésium comme principaux éléments d'alliage. Cela conduit à une formabilité étonnante et à une résistance à la traction élevée ainsi qu'à une excellente résistance à la corrosion. La qualité d'aluminium de la série 5xxx est utilisée pour créer des pièces en aluminium personnalisées pour les ponts, les équipements marins et les applications de transport.

• Série 6

Avec du magnésium et du silicium dans le mélange, l'aluminium de la série 6xxx est l'un des alliages d'aluminium les plus polyvalents disponibles pour l'usinage CNC. Il offre une résistance moyenne mais une bonne résistance à la corrosion et une bonne formabilité. Il est utilisé pour la fabrication de pièces en aluminium comme des plaques, des extrusions, des tôles, des tuyauteries, etc. en plus d'autres applications dans l'architecture, les appareils électriques et les biens de consommation.

• Série 7

Le grade d'aluminium 7xxx est célèbre pour sa résistance car il contient du chrome, du magnésium, du cuivre et du zinc. Bien qu'ils offrent une usinabilité moyenne, ils sont extrêmement durables et utilisés pour créer des moules solides. Populaires dans l'industrie des smartphones, les alliages d'aluminium de la série 7000 sont également utilisés pour des applications dans les industries de la défense, de l'aviation, de l'automobile et de la marine.

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Comment choisir la bonne nuance d'aluminium pour votre application ?

Toutes les qualités d'aluminium mentionnées ci-dessus s'adressent à des industries spécifiques. Il ne devrait pas être difficile pour les fabricants d'identifier quel alliage d'aluminium convient le mieux à leurs besoins de fabrication.

Les facteurs suivants doivent être pris en compte lors du choix d'une nuance d'aluminium pour l'usinage de pièces en aluminium :

• Usinabilité
• Maniabilité ou formabilité
• Force
• Résistance à la corrosion
• Soudabilité
• Traitement thermique
• Conductivité électrique et thermique
• Applications courantes d'utilisation finale

Derniers mots

Alors que les métaux comme l'acier, l'acier inoxydable et le titane sont également d'excellents matériaux d'usinage, l'aluminium offre des options beaucoup plus polyvalentes. C'est pourquoi presque toutes les industries utilisent des pièces en aluminium pour créer des produits de haute qualité en utilisant l'usinage CNC.