Aluminium 3003 contre aluminium 6061 : un guide de comparaison complet

Introduction

L'aluminium est l'un des métaux les plus couramment utilisés dans l'usinage, et la raison n'est pas farfelue. En plus d'être le métal le plus abondant sur Terre, ses propriétés légères et ductiles en font un choix si facile à travailler. Cependant, sa large gamme d'applications signifie également que différents types de métaux seraient nécessaires dans divers cas.

Feuilles d'aluminium 3003 par rapport aux feuilles d'aluminium 6061

Cette variété de la demande a conduit au développement de plusieurs types d'alliages d'aluminium. Ces alliages confèrent à l'aluminium diverses propriétés qui le rendent compatible avec ses différents cas d'utilisation. Dans cet article, nous comparerons deux des alliages d'aluminium les plus populaires : l'aluminium 3003 et l'alliage d'aluminium 6061. Cet article mettra en lumière les propriétés individuelles des deux alliages et comparer et contraster les deux en utilisant les caractéristiques d'usinage. À la fin de cet article, vous devriez être en mesure de prendre des décisions plus éclairées sur le choix des nuances d'aluminium appropriées pour votre projet d'usinage.

Importance de choisir le bon alliage d'aluminium (aluminium 3003 contre 6061)

De nombreux alliages d'aluminium ont des propriétés similaires, et échanger l'un contre l'autre peut ne pas faire beaucoup de différence pour l'œil ordinaire. Cependant, ces alliages ont des usages pour lesquels ils sont adaptés et leur utilisation pour d'autres applications pourrait s'avérer désastreuse. Ceci s'applique particulièrement aux nuances d'aluminium 3003 et 6061.

Les deux alliages ont des propriétés similaires, telles que leur soudabilité et leur résistance à la corrosion. Cependant, ils diffèrent également dans certaines applications importantes. Par exemple, l'alliage d'aluminium 6061 est beaucoup plus résistant et peut être utilisé pour la construction de cadres. D'autre part, le type d'aluminium 3003 convient aux applications alimentaires en raison de sa malléabilité facile et de sa résistance à la corrosion..

Par conséquent, comprendre les propriétés des différents types d'alliages d'aluminium est essentiel pour choisir le bon pour un projet d'usinage. Cela pourrait entraîner des résultats indésirables pour le concepteur ou le machiniste s'il est mal évalué.

Propriétés de l'aluminium 3003

Cette section mettra en évidence les propriétés de l'alliage d'aluminium 3003 en fonction de ses applications physiques, chimiques et mécaniques.

Tôle d'aluminium 3003

Caractéristiques physiques

• Alliage corroyé : Il existe deux types d'alliages : les alliages corroyés et les alliages coulés. L'aluminium 3003 appartient au premier groupe. Cela signifie qu'il ne contient que 4% d'éléments d'alliage.
• Processus de formation : Le processus de formation des alliages corroyés se fait généralement soit par un traitement thermique ou un procédé d'écrouissage/écrouissage. Les alliages d'aluminium de la série 3xxx sont généralement formés à l'aide de ce dernier. Ce processus utilise une force mécanique (par exemple, martelage, laminage) au lieu de la chaleur pour produire l'alliage souhaité. Le processus renforce généralement le métal tout en réduisant sa ductilité. Cependant, divers types de processus d'écrouissage sont encore utilisés pour différencier les différentes nuances de l'alliage d'aluminium 3003 disponibles. Par souci de clarté, nous utiliserons l'aluminium 18 durci H3003 (3003-H18) tout au long de cet article.
• Densité: La divinité de l'aluminium 3003 est de 2.73 g/cm³ ou 0.0986 lb/in³.

Caractéristiques chimiques

Les composants chimiques de l'alliage d'aluminium 3003 se composent généralement de 1.2 % de manganèse, de 0.12 % de cuivre et de 98.6 % d'aluminium. Bien qu'il s'agisse de la composition la plus courante, il est possible que d'autres éléments soient présents sous forme de traces d'impuretés.

Propriétés mécaniques

Les propriétés mécaniques de tout métal sont généralement exprimées à l'aide de paramètres tels que sa limite d'élasticité, résistance au cisaillement et module de cisaillement. Nous avons souligné comment l'alliage d'aluminium 3003 mesure ces paramètres ci-dessous :

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• Limite d'élasticité:: Il s'agit de la quantité de contraintes qu'un matériau peut supporter avant une déformation permanente. La résistance à la traction de l'alliage d'aluminium 3003 est de 185 MPa (ou 27,000 XNUMX Psi).
• Résistance au cisaillement: Il s'agit du niveau de résistance d'un matériau aux contraintes de cisaillement (par exemple, des machines de coupe). La résistance au cisaillement de l'alliage d'aluminium 3003 est de 110 Mpa (ou 16,000 XNUMX Psi).
• Module de cisaillement: C'est une autre mesure de la résistance d'un matériau à la déformation. Pour l'aluminium 3003, il est évalué à 25 GPa (3630 ksi).

Propriétés de l'aluminium 6061

Cette section mettra en évidence les propriétés individuelles de l'alliage d'aluminium 6061 en utilisant ses caractéristiques physiques, chimiques et mécaniques.

Feuille d'aluminium 6061

Caractéristiques physiques

• Alliage corroyé : La version la plus courante de l'aluminium 6061 contient également environ 2% d'éléments étrangers, ce qui en fait un alliage corroyé.
• Processus de formation : Contrairement aux alliages 3003, l'aluminium 6061 est traité thermiquement lors de sa formation. Cela en fait un métal plus malléable que les alliages 3003. Puisqu'il existe également différentes méthodes de traitement thermique, il existe différents types d'alliage d'aluminium 6061. Pour cet article, nous utiliserons l'alliage d'aluminium trempé T6 (6061-T6).
• Densité: La densité de l'aluminium 6061 est de 2.7 g/cm³ (ou 0.0975 lb/in³).

Caractéristiques chimiques

L'alliage d'aluminium 6061 appartient à la série 6xxx, qui contient du silicium et du magnésium comme éléments d'alliage. Les composants chimiques de l'alliage d'aluminium 6061 comprennent généralement 0.2 % de chrome, 0.28 % de cuivre, 0.6 % de silicium, 1 % de magnésium et 97.9 % d'aluminium. Il convient également de mentionner que cette composition peut varier en fonction du processus de formation.

Caractéristiques mécaniques

Nous avons évalué l'alliage d'aluminium 6061 ci-dessous en utilisant les mêmes paramètres mécaniques que l'aluminium 3003.

• Limite d'élasticité:: La limite élastique à la traction de l'alliage d'aluminium 6061 est de 276 MPa (ou 40,000 XNUMX psi).
• Résistance au cisaillement: La résistance au cisaillement de l'aluminium 601 est de 207 MPa (ou 30,000 XNUMX psi).
• Module de cisaillement: Le module de cisaillement de l'alliage d'aluminium 6061 est de 26 GPa (ou 3770 ksi).

Comparaison entre l'aluminium 3003 et l'aluminium 6061

Le choix entre les types d'aluminium 3003 et 6061 pourrait être difficile en raison de leurs caractéristiques interchangeables. Cependant, il existe des caractéristiques distinctives qui aident à différencier les deux. Cette section de l'article comparera les alliages d'aluminium 3003 et 6061 en utilisant diverses caractéristiques et leur application en raison de ces caractéristiques.

Force et ténacité

En termes de résistance, l'alliage 6061 est le meilleur choix. En raison de la présence de silicium et de magnésium dans sa composition d'alliage, l'alliage d'aluminium 6061 a beaucoup plus de résistance. Ayant une limite d'élasticité plus élevée de 276 MPa (par rapport aux 3003 MPa du 185), le 6061 fonctionnerait mieux dans les applications lourdes telles que les pièces structurelles usinées.

De plus, l'aluminium 6061 est une option plus résistante lorsqu'il est utilisé dans les joints que les alliages 3003. Son rendement plus élevé entre également en jeu ici. En raison de sa capacité à supporter des charges plus lourdes même lorsqu'il est assemblé par des vis, c'est un meilleur choix pour une utilisation dans des applications telles que les échafaudages.

Usinabilité

En termes d'usinabilité, l'alliage d'aluminium 6061 arrive également en tête. Bien qu'il s'agisse du matériau le plus dur, ses caractéristiques connexes, telles que sa résistance aux dommages de surface (par exemple, les rayures), en font un meilleur choix d'usinage. Cependant, sa dureté signifie également qu'il s'agit d'un mauvais choix pour la finition. Par conséquent, si vous avez besoin d'une pièce qui nécessiterait un aspect esthétique après usinage, les alliages 3003 pourraient être un meilleur choix. Si vous souhaitez utiliser une finition anodisée, vous voudrez peut-être rester à l'écart des alliages 3003 car cela ne fonctionne pas bien avec le processus d'anodisation.

Résistance à la corrosion

Les deux métaux ont un niveau similaire de résistance à la corrosion. Comme ils contiennent tous deux du cuivre, ils sont tous deux légèrement sensibles à la corrosion, en particulier lorsqu'ils sont en contact avec des surfaces alcalines. Cependant, en l'absence de cette condition, les deux métaux empêchent la corrosion en formant une couche d'oxyde non réactif sur la surface métallique, qui protège les alliages. Cependant, il convient également de mentionner que le niveau de protection peut également être affecté par les conditions atmosphériques/aqueuses.

Caractéristiques de formation

La formation fait référence à la production de produits usinés finis à partir de matières premières. Les caractéristiques de formation de tout métal impliqueraient sa tendance à subir divers processus d'usinage tels que l'extrusion, le laminage, le forgeage, etc. Dans des processus comme celui-ci, il est préférable que le métal soit plus mou, afin que le machiniste puisse facilement le manipuler. Pour cette catégorie, l'alliage 3003 est le meilleur choix. En raison de son rendement inférieur et de sa résistance au cisaillement, il est plus adapté aux applications de formage que l'alliage 6061.

Prix

En termes de prix, l'alliage 3003 est généralement le moins cher. Cependant, vous devez savoir que le prix peut varier en fonction de la variante d'alliage et du fournisseur auprès duquel vous achetez.

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Applications

Des différentes caractéristiques ci-dessus, on peut facilement déduire que les alliages 6061 sont adaptés à des applications plus lourdes telles que les charpentes de bâtiment, les échafaudages, les assemblages soudés, etc. En revanche, l'alliage 3003 est mieux adapté à des usages généraux tels que usinage, pièces esthétiques, food trucks, etc.

Importance de consulter des experts pour sélectionner le bon alliage d'aluminium

Avec toutes les informations mises en évidence ci-dessus, il est facile de penser à trouver un un matériau d'alliage pour un projet d'usinage n'est pas difficile. Cependant, il est toujours conseillé de demander l'avis d'un expert avant de choisir un alliage particulier.

Ceci est dû au fait:

• Ils peuvent vous en dire plus sur les avantages et les inconvénients de l'utilisation d'un alliage particulier.
• Ils peuvent vous trouver un fournisseur abordable de tôles ou de barres d'alliage.
• Ils peuvent aussi aider à perfectionner processus pour votre projet d'usinage.

Ceci et bien d'autres raisons sont pourquoi vous devriez consulter des experts comme Proléan. Chez Prolean, vous pouvez avoir accès à des experts sur divers matériaux d'usinage tels que les alliages d'aluminium et divers autres matériaux d'usinage.

De plus, nous pouvons vous aider avec diverses procédures d'usinage telles que l'usinage CNC, la fabrication de tôles, les services de soudage et d'autres besoins de fabrication. Nos professionnels de ces techniques d'usinage peuvent répondre à toutes vos questions.

Une fois que vous aurez téléchargé vos fichiers CAO, nous vous fournirons un devis instantané. Alors, n'hésitez pas à contactez-nous lorsque vous cherchez à anodiser, polir ou avez besoin de toute autre solution de fabrication.

Conclusion

La comparaison de deux alliages ayant des cas d'utilisation et des propriétés similaires pourrait demander beaucoup de travail. Cependant, l'utilisation d'un ensemble de caractéristiques, comme nous l'avons fait ci-dessus, pourrait vous aider à distinguer chaque alliage. Si vous souhaitez en savoir plus sur chaque alliage, consultez nos experts chez Prolean.

FAQ

Quelles sont les différences entre l'aluminium 3003 et l'aluminium 6061 ?

Bien que les deux alliages soient similaires, ils diffèrent par des paramètres tels que la résistance, l'usinabilité, le coût et les applications. Pour en savoir plus sur leurs différences, vous pourriez consulter un expert.

Quels sont les avantages et les inconvénients de l'aluminium 3003 ?

L'aluminium 3003 est avantageux pour sa facilité d'usinage et son coût moindre. Cependant, sa résistance réduite signifie qu'il n'est pas un excellent choix pour les applications lourdes.

Quels sont les avantages et les inconvénients de l'aluminium 6001 ?

L'aluminium 6001 est avantageux pour sa résistance et sa ténacité. Cependant, il ne convient pas aux finitions et peut ne pas convenir aux processus de formation.