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L'aluminium, un matériau léger et facile à travailler
Avec l'aluminium, les directeurs de production dans les secteurs aéronautique, aérospatial, automobile et de la sous-traitance automobile disposent d'un matériau à la fois léger et facile à travailler, notamment pour les applications de construction légère. Ce métal a une densité spécifique très faible tout en étant très robuste. En outre, l'aluminium se distingue par d'excellentes qualités comme la résistance à la corrosion et une bonne conductivité électrique, et il présente l'avantage d'être facile à usiner. Il convainc aussi, si on le compare à d'autres métaux, par sa recyclabilité, un aspect très important du point de vue de la rentabilité et de la durabilité. Découvrez ci-dessous comment l'aluminium vous permet de fabriquer des composants visuellement attrayants et pourquoi c'est un matériau recherché dans le domaine de la construction légère. Vous trouverez également des conseils utiles sur l'usinage de l'aluminium et comment obtenir des résultats optimaux lors du tronçonnage et du meulage.
Un matériau de rêve pour les esthètes
Si l'aluminium est un matériau particulièrement demandé, ce n'est pas seulement pour ses caractéristiques spécifiques. Ce métal de couleur argent brillant marque aussi des points sur le plan esthétique. Outre son utilisation dans la décoration intérieure, l'aluminium brille, à l'état pur ou sous la forme de nouveaux alliages, dans l'architecture et le secteur de la construction, où il est apprécié partout où l'on a besoin à la fois de fonctionnalité et d'esthétisme, sur les façades par exemple.
Léger, robuste et esthétique, l'aluminium un must dans de nombreux secteurs
A l'état pur ou en alliage, l'aluminium rend d'excellents services dans le secteur de la construction mécanique et d'équipements. On l'emploie partout où la légèreté est un plus en termes de dynamisme et d'efficacité. Ce sont, par exemple, les volumineux composants de carrosserie pour tous types de véhicules, mais aussi l'aménagement intérieur des voitures, les blocs-moteurs ou encore les culasses. Bref, tous les secteurs ou presque tirent parti de la légèreté de l'aluminium et l'utilisent pour obtenir une efficacité maximale, par exemple dans les composants de machines. Si vous êtes directeur de production, vous voyez probablement un excellent exemple d'utilisation de l'aluminium dans votre quotidien industriel avec la combinaison favorable et fiable de légèreté et robustesse de ce matériau dans les composants de robotique ou les actionneurs linéaires. Des qualités qui sont également très recherchées dans le secteur du transport maritime et de la construction ferroviaire.
Si vous êtes maître-artisan dans le secteur du bâtiment, vous appréciez également les qualités de l'aluminium, qu'exploitent aussi bien les architectes que les maîtres d'ouvrage, pour réaliser des fenêtres et des portes, des revêtements de façade, des systèmes de toits et cloisons ou des pièces de serrurerie, des poignées ou des grilles robustes et décoratives. L'aluminium excelle aussi "en coulisse", par exemple lors de la création d'une isolation thermique mince et malléable. Puisque l'on parle de minceur, l'aluminium est un matériau incontournable dans le domaine de l'emballage pour protéger les aliments des influences extérieures. Enfin, sa conductivité électrique et sa conductibilité thermique font que ce métal est souvent utilisé dans la fabrication de câbles électriques ou d'enroulements pour les transformateurs.
Evitez de lui mettre la pression, l'aluminium est un tendre
L'aluminium est un matériau facile à usiner. Comme il est relativement tendre, il se travaille avec une force relativement faible et accepte des vitesses de coupe assez élevées.
Nos conseils :
- Pour des résultats optimaux, laissez refroidir et lubrifiez suffisamment les outils utilisés pour le tronçonnage, le tournage, fraisage ou encore le perçage de l'aluminium.
- Pour usiner l'aluminium, utilisez toujours des outils présentant un angle de coupe assez élevé, ce qui favorise l'évacuation des copeaux tendres.
- Enfin, en production, il faudrait toujours garder à l'esprit la notion "d'oxydation". Lorsque l'aluminium vient en contact avec l'air, et donc avec l'oxygène, il se forme immédiatement une couche d'oxyde.
- Mais cette situation peut être évitée en appliquant immédiatement un revêtement de scellage sur les surfaces après l'usinage, par exemple.
Facile à découper avec des dents droites
Le moyen le plus simple pour couper l'aluminium est le sciage. Mais le choix de la lame mérite toute votre attention : les meilleurs outils pour couper ce matériau tendre sont les lames de scie à métaux à dents non inclinées, c'est-à-dire droites. Si vous utilisez une scie électrique, préférez les vitesses relativement lentes. L'avance doit elle aussi être assez lente et adaptée au matériau. Ceci vaut tant pour les disques à tronçonner et les disques à lamelles que pour les disques d'ébarbage avec liant à base de résine synthétique.
Gardez l'œil sur l'enlèvement de matière
Comme l'aluminium est très tendre, surveillez un certain maculage au meulage. La pression à appliquer dépend de la qualité du métal et, éventuellement, des alliages. Même si vous travaillez un duralumin dur et cassant, vous devez veiller à appliquer la pression de meulage adaptée. Dans tous les cas, le meulage entraîne une densification de la surface du composant en aluminium. Une propriété qui peut tourner à votre avantage au moment de la finition, par ex. pour le polissage. Sa bonne conductibilité thermique permet une bonne évacuation de la chaleur produite lors du meulage. Quelques conseils utiles :
- Travaillez néanmoins avec prudence afin d'éviter les dommages matériels. Sur ce point, les produits abrasifs avec un revêtement abrasif supplémentaire et un effet refroidissant, ou encore les huiles de polissage, ont fait leurs preuves.
- D'une manière générale, commencez l'enlèvement de matière avec un gros grain et utilisez progressivement un grain plus petit, par incréments de 100, pour peaufiner la surface.
- Si votre composant est peint, commencez par un disque grossier tournant à haute vitesse. Procédez avec prudence : une pression importante n'augmente pas forcément l'enlèvement de matière, mais peut créer des marques de meulage pas très esthétiques.
- Pour moduler la capacité d'enlèvement de matière, agissez plutôt sur la vitesse de rotation.
Dans tous les cas, prenez le temps de bien choisir vos outils de meulage. Les outils abrasifs en non-tissé donnent, par exemple, des résultats optimaux avec leur structure ouverte.
Le choix du type de grain mérite lui aussi toute votre attention.
- Les corindons non nobles sont parfaits.
- Les corindons nobles, en revanche, réagissent avec l'aluminium, ce qu'il faut absolument éviter.
- Les abrasifs avec grain céramique, qui ont une capacité élevée d'auto-affûtage, sont un bon choix, de même que le carbure de silicium tranchant.
- Pour ce qui est du choix de la brosse, vous pouvez envisager d'utiliser des soies en nylon avec un garnissage en carbure de silicium ou en inox.
Si c'est la première fois que vous travaillez l'aluminium, il peut être utile de tester localement la pression et la vitesse de rotation avant de traiter des surfaces plus importantes.
Attention : utilisez uniquement des outils qui ont été et sont uniquement utilisés pour travailler l'aluminium. Des particules d'autres métaux risqueraient sinon de s'incruster dans l'aluminium. Ce type de défaut peut entraîner l'apparition de corrosion ou de dommages matériels, voire une mise au rebut de la pièce.
Pourquoi l'aluminium est une affaire de spécialistes
Vous en avez peut-être fait l'expérience dans votre travail quotidien : le soudage de l'aluminium est complexe, car le point de fusion de ce métal se situe à 660 °C. De plus, il nécessite, du fait de sa conductivité thermique, un apport de chaleur très élevé. Lorsque le cordon de soudure est réussi et exempt d'inclusions gazeuses et de défauts de fusion, il passe en finition :
- La première étape consiste à faire en sorte que le cordon se fonde visuellement avec les surfaces environnantes. Pour ce faire, il faut le meuler pour l'amener à la hauteur de la surface.
- Si vous avez l'intention d'affiner davantage encore la surface de votre pièce, préférez le grain le plus fin possible.
- Faites tourner la machine à haute vitesse et assurez-vous que la chaleur est correctement évacuée.
- Pour éviter une vitrification des disques, appliquez une pression élevée, mais sans excès : une pression excessive se traduit par des bruits inhabituels de la machine. Les disques en fibres sont parfaits pour obtenir une capacité d'enlèvement de matière élevée sans détériorer la surface.
- Surveillez la production de chaleur et l'efficacité du refroidissement. Pour terminer, poncez les stries résiduelles. Le cordon de soudure et la surface doivent maintenant se fondre harmonieusement.
Presque aussi brillant que le chrome : l'aluminium poli
Une fois que vous avez éliminé l'excédent de matière de votre pièce en aluminium et qu'elle a maintenant sa forme finale, plusieurs possibilités s'offrent à vous pour le polissage final. Une polisseuse ou une meuleuse d'angle à vitesse réglable fait très bien l'affaire. Ou une perceuse équipée d'un embout de polissage classique pour les petits travaux.
Une chose est sûre, le choix de l'outil dépend toujours de la quantité de pièces à polir dans votre atelier de production.
Utilisés à la main ou sur machine, des disques à polir spéciaux et des pâtes à polir bien employés confèrent un aspect extraordinaire à vos pièces en aluminium.
Protection naturelle : le plus de l'aluminium
L'aluminium non traité, brut de presse ou laminé à froid se couvre rapidement d'une couche d'oxyde. Cette couche se forme en fonction de la durée d'exposition de la surface du composant et de la durée du contact avec l'air ambiant. Dans certains cas, ce processus est souhaitable : claire au début, grise par la suite, cette couche permet d'obtenir une protection optimale. Mais si vous souhaitez donner à vos composants un aspect un peu plus décoratif, l'aluminium se nettoie très bien. Procédez en deux étapes : d'abord un prélavage, puis un nettoyage en profondeur. La saleté peut être éliminée au moyen d'une brosse, d'une éponge et, si nécessaire, d'une pâte abrasive et d'un produit de nettoyage. Pour terminer, éliminez tous les résidus de ces produits et appliquez un nettoyant conservateur et hydrophobe.
Cas particulier du nettoyage avant le soudage : avant de souder des composants ou des surfaces, il est essentiel d'éliminer totalement les résidus de graisse et d'huile. Eliminez toujours la graisse et l'huile avant de passer à la couche d'oxyde. Les huiles et les graisses s'éliminent facilement avec des solvants organiques comme l'acétone ou une solution alcaline douce.
L'oxyde s'élimine en douceur avec une brosse métallique en acier inoxydable exclusivement réservée aux composants en aluminium. Enfin, il existe aussi différents sprays pour préparer les surfaces en vue du soudage.
FAQ – Vos questions et nos réponses
Je travaille l'aluminium assez rarement et m'y connais assez peu. Quels produits devrais-je utiliser ?
Je ne suis pas certain de savoir quelle vitesse de coupe et quelle vitesse de rotation utiliser. Que conseillez-vous ?
J'ai entendu dire que la graisse de ponçage pouvait être utile. Est-ce vrai ?
Quels sont les produits abrasifs les mieux adaptés au ponçage de l'aluminium ?
Quels abrasifs recommandez-vous pour poncer des surfaces d'aluminium avec une ponceuse excentrique, par exemple avant la peinture ?
Quels produits abrasifs recommandez-vous pour éliminer les rayures sur les surfaces en aluminium ?
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Nos experts sont à votre disposition.