« L'extrusion d'aluminium transforme l'alliage d'aluminium en pièces ou produits dotés d'un profil transversal définitif pour diverses utilisations, offrant une flexibilité de conception exceptionnelle, un rapport résistance/poids élevé et une excellente résistance à la corrosion. »
L’aluminium est le deuxième matériau le plus utilisé dans l’industrie manufacturière après l’acier. Nous pouvons voir des produits en aluminium partout, des ustensiles de cuisine aux véhicules automobiles et avions. La légèreté, la haute résistance, la durabilité, la résistance à la corrosion, la conductivité thermique, la ductilité, l'usinabilité et plusieurs autres propriétés bénéfiques de l'aluminium en font un matériau populaire. Extrusion d'aluminium est l'un des procédés de fabrication les plus adoptés pour créer les profils de section transversale souhaités en faisant passer l'aluminium brut chauffé dans une filière d'extrusion.
L'aluminium brut est extrudé à travers un matrice d'extrusion d'aluminium. Cette méthode de fabrication facilite une meilleure utilisation des matériaux, la création de sections transversales complexes, des finitions de surface lisses et des dimensions cohérentes.
À la fin de l'article, vous obtiendrez des idées complètes sur ce qu'est l'extrusion d'aluminium, le processus d'extrusion, les alliages d'aluminium pour l'extrusion et les éléments courants. aluminium extrudé en vente au détail.
Qu'est-ce que l'extrusion d'aluminium ?
L'invention commerciale de la fabrication d'extrusion d'aluminium remonte à 1886. Cependant, les principes fondamentaux de l'extrusion ont été examinés pour la première fois en 1797 (Joseph Bramah). A cette époque, une presse mécanique était utilisée pour former les tuyaux. Source. De plus, les progrès sont continus jusqu’à aujourd’hui ; de nouvelles techniques, outils et capacités de précision sont intégrés à la technologie au fil du temps.
L'extrusion est le processus de fabrication qui produit des profilés pleins, creux, semi-creux et personnalisés à partir d'alliages d'aluminium. Il s'agit de pousser les billettes ou barres d'aluminium chauffées (400-480°C) avec le vérin de poinçonnage, qui force le matériau à s'écouler à l'intérieur de la matrice et le déforme de manière permanente en pièces souhaitées en fonction de la géométrie de la matrice. Par conséquent, la conception et la construction des matrices sont essentielles au processus.
Mécanisme d'extrusion d'aluminium
De plus, il existe deux types d’extrusion d’aluminium ; Extrusion directe et extrusion indirecte ;
1. Extrusion directe d'aluminium
L'extrusion directe des billettes d'aluminium est réalisée à l'aide d'un conteneur fixe, où sont placées les billettes brutes. Ensuite, un vérin hydraulique applique la force pour pousser la billette à travers une filière fixe située à l'extrémité opposée du conteneur.
La billette se déplace par rapport au conteneur stationnaire et nécessite une force plus élevée pour équilibrer la friction entre le flux de matière et la surface de la filière. De plus, l’extrusion directe convient aux profils longs et continus.
2. Extrusion indirecte d’aluminium
Procédé d'extrusion directe et indirecte
Dans le processus d'extrusion indirecte d'aluminium, tLe bélier pousse le conteneur tandis que la billette reste stationnaire et force la billette à travers la matrice. De plus, la friction est réduite car la billette ne glisse pas contre les parois du conteneur.
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Applications de l'extrusion d'aluminium
L'utilisation de pièces extrudées en aluminium est diversifiée et répandue, des dissipateurs thermiques à l'électronique en passant par les pièces automobiles et aéronautiques. La cohérence de la méthode d'extrusion et sa production en grand volume à faible coût la rendent précieuse dans plusieurs applications d'extrusion d'aluminium personnalisées.
Profils d'extrusion en aluminium
De plus, des profils géométriques distincts peuvent être créés lors du processus d’extrusion.
- Barres cylindriques
- Formes carrées et rectangulaires
- Tubes creux et semi-creux
- Supports et pièces en forme de L, C ou autres
- Profils personnalisés
Maintenant, regardons quelques points spécifiques Applications d'extrusion d'aluminium utilisé dans divers domaines;
- Dissipateurs de chaleur
Les dissipateurs thermiques sont utilisés dans les appareils électroniques ou les systèmes industriels pour évacuer la chaleur générée lors de leur fonctionnement. Les excellentes propriétés de transfert thermique des alliages d'aluminium, généralement 6061 et 6063, en font un excellent choix pour les profilés en aluminium de dissipateur thermique.
De plus, Dissipateurs thermiques en aluminium extrudé peut résister à des contraintes thermiques élevées même avec de petites épaisseurs. La raison en est que l’extrusion coule et déforme de manière permanente l’aluminium, facilitant ainsi une résistance élevée.
- Composant électrique
Une autre utilisation des pièces extrudées en aluminium concerne les composants d’instruments ou d’appareils électriques. Quelques exemples courants sont les jeux de barres, les luminaires et boîtiers d'éclairage LED, les boîtiers, les conduits de câbles, les boîtiers de batteries et les composants structurels pour les cadres de panneaux solaires.
- Pièces automobiles
Le processus d’extrusion est également utilisé pour fabriquer des composants de véhicules solides, durables et légers. De plus, les pièces automobiles extrudées sont compatibles avec différentes techniques de finition, permettant la personnalisation des propriétés de surface en fonction des exigences. Certains exemples sont;
- Supports de moteur
- Pare-choc
- Châssis et barres de toit
- Barres de protection contre les impacts latéraux
- Arbres de transmission
- Tubes de radiateur
- Rails de siège
- Luminaires extrudés
Le processus d'extrusion d'aluminium permet la production de profils transversaux complexes, ce qui le rend idéal pour la conception de luminaires personnalisés. Par conséquent, l’aluminium offre une excellente résistance à la corrosion et une excellente durabilité pour les luminaires intérieurs et extérieurs. La finition, comme l'anodisation ou le revêtement en poudre, peut également être appliquée pour une résistance supérieure à la corrosion et à l'usure. Quelques exemples sont les fixations métalliques pour les systèmes d'étagères, les rails d'éclairage, les systèmes de murs-rideaux, ainsi que les fenêtres et les portes à cadre.
Nuances d'aluminium courantes utilisées en extrusion
Quelle qualité d’aluminium est la meilleure pour l’extrusion ? Cela dépend des propriétés requises pour les pièces extrudées finales. Une composition distincte d'alliage avec de l'aluminium pur forme plusieurs qualités d'aluminium, qui peuvent être extrudées avec des matrices en acier.
- Série 1000: Ces qualités ne peuvent pas être traitées thermiquement et présentent une excellente conductivité électrique/thermique mais une résistance relativement faible.
- Série 6000: La composition comprend du silicone, du magnésium et de l'aluminium pur. Les alliages de la série 6000 comme les alliages 6060, 6101, 6063 et 6005A supérieur offrent une extrudabilité, une résistance modérée ou élevée et une résistance à la corrosion.
- Série 7000: Ces qualités contiennent du zinc supplémentaire, ce qui les rend plus résistantes à la corrosion que la série 6000, par exemple 7180.
De plus, vous devez prendre en compte les différents facteurs pour choisir la qualité d'extrusion appropriée, tels que la résistance, la résistance à la corrosion, la qualité de finition souhaitée, l'extrudabilité, les exigences de traitement thermique, le coût, etc.
Tableau : Application et alliages recommandés
| Formes d'extrusion | Alliages d'aluminium |
| Tubes et tuyaux | 1060, 1100, 2014, 2024, 30036, 5154, 5454, 6061, 6063, 7075, etc. |
| Formes architecturales | 6063, 6061 |
| Formes d'avions | 2014, 2024, 7075, 7178 |
| Formes structurelles | 5083, 5086, 6061, 6063, 6351, 7004 |
| Conducteurs de bus électriques | 6101, 1350 |
Courtoisie: matrices d'extrusion
Quels sont les avantages de l’extrusion d’aluminium ?
L'extrusion présente de nombreux avantages dans la production de divers profilés en aluminium, notamment la précision, la finition de surface, la rentabilité, la résistance, etc.
- Rapport résistance/poids élevé
- Résistant aux chocs
- Personnalisation facile des matrices
- Pièces complexes en aluminium
- Cst-efficace pour les productions moyennes à élevées
- Personnalisation des propriétés telles que la densité et la porosité
- Excellent contrôle de la température et de la pression
- Surfaces extrudées lisses
Quels sont les inconvénients de l'extrusion d'aluminium
Comme toute autre approche de fabrication, l’extrusion présente des limites, telles que le coût initial de la filière, les restrictions de forme et les effets thermiques. La dilatation thermique des billettes d'aluminium peut entraîner des erreurs dimensionnelles dans les produits extrudés. Par conséquent, il est moins efficace pour les pièces nécessitant des formes tridimensionnelles complexes.
- Le coût initial élevé des matrices et de l'outillage
- Sensibilité thermique
- Risque de porosité élevée de la surface
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résumer
Les extrusions d'aluminium peuvent produire différentes formes, géométries ou composants. Selon les spécifications requises, des nuances appropriées parmi de nombreuses options d'alliages peuvent être choisies. Cependant, plusieurs facteurs, comme le contrôle de la température et de la pression, doivent être pris en compte pour obtenir la qualité et la précision souhaitées. De plus, la conception et le matériau des matrices affectent également le résultat des composants extrudés. Dans l’ensemble, les bons paramètres de traitement et les bons outils sont essentiels au succès de tout projet d’extrusion.
Questions fréquentes
Comment fonctionne l’extrusion d’aluminium ?
L'extrusion d'aluminium façonne les profilés avec des sections transversales constantes en forçant l'aluminium chauffé à travers une filière.
Puis-je réaliser des profilés creux par extrusion ?
Oui, les profilés creux peuvent être fabriqués par extrusion d’aluminium. Ceci est réalisé en utilisant une matrice avec un mandrin, qui crée une cavité interne dans le profilé extrudé.
Quels sont les alliages d’aluminium pour l’extrusion ?
Voici les alliages pour l'extrusion : 1060, 1100, 2014, 2024, 3003, 5083, 5086, 6061, 6063, 6101, 6351, 7075 et 7178.
Quels sont des exemples de profilés en aluminium extrudé ?
Des exemples de profilés en aluminium extrudé comprennent les tubes et tuyaux, les formes architecturales, les composants d'avions, les formes structurelles, les conducteurs de bus électriques, les dissipateurs thermiques, les pièces automobiles, etc.
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