L'aluminium est un matériau très couramment utilisé pour l'extrusion et la mise en forme de profilés, car ses propriétés mécaniques le rendent idéal pour le formage et le façonnage de métaux à partir de billettes. Sa grande ductilité lui permet d'être facilement transformé en diverses sections transversales sans nécessiter beaucoup d'énergie lors de l'usinage ou du formage. De plus, son point de fusion est généralement deux fois inférieur à celui de l'acier ordinaire. Ces deux caractéristiques expliquent la faible consommation d'énergie du procédé d'extrusion de profilés en aluminium, ce qui réduit les coûts d'outillage et de fabrication. Enfin, l'aluminium présente un excellent rapport résistance/poids, ce qui en fait un excellent choix pour les applications industrielles.
L'extrusion peut parfois entraîner l'apparition de fines lignes presque invisibles à la surface du profilé. Ces lignes sont dues à la formation d'outils auxiliaires lors de l'extrusion. Des traitements de surface complémentaires peuvent être prescrits pour les éliminer. Pour améliorer l'état de surface du profilé, plusieurs traitements de surface secondaires, tels que le surfaçage, peuvent être réalisés après le formage par extrusion principal. Ces opérations d'usinage permettent d'améliorer la géométrie de la surface et d'optimiser le profil de la pièce en réduisant sa rugosité globale. Ces traitements sont souvent préconisés dans les applications nécessitant un positionnement précis de la pièce ou un contrôle précis des surfaces de contact.
On voit souvent la colonne des matériaux marquée 6063-T5/T6 ou 6061-T4, etc. Le 6063 ou 6061 dans cette marque correspond à la marque du profilé en aluminium, et T4/T5/T6 correspond à l'état du profilé. Quelle est donc la différence ?
Par exemple : en termes simples, le profilé en aluminium 6061 a une meilleure résistance et de meilleures performances de coupe, avec une ténacité élevée, une bonne soudabilité et une résistance à la corrosion ; le profilé en aluminium 6063 a une meilleure plasticité, ce qui peut permettre au matériau d'atteindre une plus grande précision, et en même temps a une résistance à la traction et une limite d'élasticité plus élevées, montre une meilleure ténacité à la rupture et a une résistance élevée, une résistance à l'usure, une résistance à la corrosion et une résistance aux températures élevées.
État T4 :
Traitement de mise en solution + vieillissement naturel : le profilé en aluminium est refroidi après extrusion, mais non vieilli dans le four de vieillissement. Le profilé en aluminium non vieilli présente une dureté relativement faible et une bonne déformabilité, ce qui le rend adapté au pliage et autres déformations ultérieures.
État T5 :
Traitement de mise en solution + vieillissement artificiel incomplet, c'est-à-dire après refroidissement à l'air après extrusion, puis transfert au four de vieillissement pour un maintien à une température d'environ 200 degrés pendant 2 à 3 heures. L'aluminium dans cet état présente une dureté relativement élevée et une certaine déformabilité. Il est le plus couramment utilisé dans les murs-rideaux.
État T6 :
traitement de solution + vieillissement artificiel complet, c'est-à-dire après trempe par refroidissement par eau après extrusion, le vieillissement artificiel après trempe est supérieur à la température T5 et le temps d'isolation est également plus long, de manière à obtenir un état de dureté plus élevé, ce qui convient aux occasions avec des exigences relativement élevées en matière de dureté du matériau.
Les propriétés mécaniques des profilés en aluminium de différents matériaux et de différents états sont détaillées dans le tableau ci-dessous :
Limite d'élasticité :
Il s'agit de la limite d'élasticité des matériaux métalliques lorsqu'ils cèdent, c'est-à-dire la contrainte qui résiste à la microdéformation plastique. Pour les matériaux métalliques sans limite d'élasticité évidente, la valeur de contrainte produisant une déformation résiduelle de 0,2 % est définie comme limite d'élasticité, appelée limite d'élasticité conditionnelle ou limite d'élasticité. Des forces externes supérieures à cette limite entraîneront une défaillance définitive des pièces, irréparables.
Résistance à la traction:
Lorsque l'aluminium cède jusqu'à un certain point, sa résistance à la déformation augmente à nouveau grâce au réarrangement des grains internes. Bien que la déformation se développe rapidement à ce stade, elle ne peut qu'augmenter avec l'augmentation de la contrainte jusqu'à ce que celle-ci atteigne sa valeur maximale. Ensuite, la résistance du profilé à la déformation diminue considérablement et une importante déformation plastique se produit au point le plus faible. La section transversale de l'échantillon se rétracte alors rapidement et une striction se produit jusqu'à la rupture.
Dureté Webster :
Le principe de base de la dureté Webster consiste à utiliser une aiguille de pression trempée d'une certaine forme pour enfoncer la surface de l'échantillon sous la force d'un ressort standard, et à définir une profondeur de 0,01 mm comme unité de dureté Webster. La dureté du matériau est inversement proportionnelle à la profondeur de pénétration. Plus la pénétration est faible, plus la dureté est élevée, et inversement.
Déformation plastique :
Il s'agit d'un type de déformation irréversible. Lorsque les matériaux et composants techniques sont soumis à une charge dépassant la plage de déformation élastique, une déformation permanente se produit. Autrement dit, après suppression de la charge, une déformation irréversible ou résiduelle, appelée déformation plastique, se produit.
Date de publication : 09/10/2024
