L'alliage d'aluminium est un matériau industriel couramment utilisé. Très léger, il pèse environ un tiers du volume du cuivre ou de l'acier. Résistant à la corrosion, il est un excellent conducteur de chaleur et d'électricité, réfléchit la lumière et la chaleur rayonnante, est amagnétique, absorbe difficilement les neutrons et peut être utilisé en toute sécurité dans l'alimentation et la médecine. Il peut être transformé en divers matériaux industriels par toutes les techniques de transformation des métaux connues. Par exemple, tube en aluminiumcercle en aluminium, feuille d'aluminium, feuille d'aluminium, bobine d'aluminium, bande d'aluminium, etc. Cet article présentera plusieurs techniques courantes de traitement des alliages d'aluminium.

 Classé selon la force et le mode de déformation du produits

A. Roulement

Le laminage est un processus de déformation au cours duquel le lingot est entraîné par frottement dans les cylindres en rotation. Sous la pression exercée par les cylindres, la section transversale se réduit, la forme se modifie, l'épaisseur s'amincit et la longueur augmente. Selon le sens de rotation des cylindres, le laminage peut être divisé en laminage longitudinal, laminage transversal et laminage oblique.

Lors du laminage longitudinal, le sens de rotation des cylindres de travail est inversé et l'axe longitudinal de la pièce laminée est perpendiculaire à celui du cylindre. C'est la méthode la plus couramment utilisée pour le laminage à plat de plaques, bandes et feuilles d'alliages d'aluminium.

laminage longitudinal

laminage longitudinal

Lors du laminage transversal, le sens de rotation est le même et l'axe longitudinal de la pièce à rouler est parallèle à l'axe du rouleau, ce qui est rarement utilisé dans le laminage de plaques et de bandes en alliage d'aluminium.

Roulement croisé

roulement croisé

Lors du laminage oblique, le sens de rotation du cylindre de travail est le même et l'axe longitudinal de la pièce laminée est incliné. Dans la production de tubes en alliage d'aluminium et de certains produits de formes spéciales, le laminage oblique à deux ou plusieurs cylindres est souvent utilisé. Selon les systèmes de laminage, le laminage des alliages d'aluminium peut être divisé en deux cylindres, plusieurs cylindres et des cylindres spéciaux (tels que le laminage planétaire, le laminage en V, etc.). Selon la forme des cylindres, le laminage des alliages d'aluminium peut être divisé en cylindres plats et cylindres rainurés. Selon la variété des produits, le laminage des alliages d'aluminium peut être divisé en tôles, bandes, feuilles, barres, barres plates et profilés spéciaux, tubes et profilés creux, etc.

Roulement oblique

roulement oblique
plaque d'aluminium
laminage oblique de l'aluminium
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    B. Extrusion

    L'extrusion consiste à charger un lingot dans un cylindre d'extrusion. Le métal est ensuite pressé par un arbre d'extrusion pour être extrudé à partir d'un trou de matrice de forme et de taille données. Cette opération produit une déformation permettant d'obtenir le produit extrudé souhaité. Selon le sens d'écoulement du métal lors de l'extrusion, l'extrusion peut être divisée en extrusion avant, extrusion arrière et extrusion latérale.

Lors de l'extrusion directe, le sens de déplacement de l'arbre d'extrusion est cohérent avec le sens d'écoulement du métal extrudé, tandis que lors de l'extrusion inverse, le sens de déplacement de l'arbre d'extrusion est inverse. Selon la température de chauffage de la billette, l'extrusion peut être divisée en extrusion à chaud et extrusion à froid. Dans l'extrusion à chaud, le lingot est porté à une température supérieure à la température de recristallisation, tandis que l'extrusion à froid est une extrusion à température ambiante.

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Extrusion de transfertExtrusion inverséeExtrusion latérale
pièces étirées en aluminium

C. Dessiné

L'étirage consiste à extraire des ébauches d'aluminium et d'alliages d'aluminium (ébauches de fils ou de tubes) de la matrice L, de forme et de taille données, à travers la pince, afin de produire une déformation et d'obtenir les procédés d'usinage requis pour les tubes, les tiges, les profilés et les fils. Selon les différents types et formes des produits fabriqués, l'étirage peut être divisé en étirage de fils, étirage de tubes, étirage de barres et étirage de profilés. 

L'étirage de tubes peut être divisé en deux catégories : l'étirage à l'air, l'étirage à l'extrémité du noyau et l'étirage à l'extrémité du noyau flottant. Les principaux éléments du procédé d'étirage sont la machine à étirer, l'outil d'étirage et la bobine d'étirage. Selon le moule d'étirage, on distingue l'étirage monomode et l'étirage multimode.

procédé d'étirage de l'aluminium
forgeage de pièces en aluminium

D. Forgeage

Le forgeage est une méthode de traitement par laquelle un marteau de forgeage ou un pénétrateur (mécanique ou hydraulique) exerce une pression sur des lingots ou des billettes d'aluminium et d'alliages d'aluminium afin de les déformer. Il existe deux méthodes principales pour le forgeage des alliages d'aluminium : le forgeage libre et le matriçage. Le forgeage libre consiste à placer la pièce dans une enclume plate pour la forger ; le matriçage consiste à placer la pièce dans un outil de taille et de forme données, puis à appliquer une pression sur la pièce pour la déformer et obtenir le forgeage souhaité.

Processus de réparation de forge

La réparation est une étape importante du processus de forgeage des alliages d'aluminium. L'alliage d'aluminium étant mou à haute température, présentant une viscosité élevée et une faible fluidité, il adhère facilement aux moules et produit divers défauts de surface (plis, bavures, fissures, etc.). Avant le processus suivant, il doit être poli et nettoyé afin d'éliminer les défauts de surface, faute de quoi ceux-ci risquent de s'agrandir lors du processus suivant, voire d'entraîner la mise au rebut de la pièce forgée.

Les outils utilisés pour la réparation comprennent des meuleuses pneumatiques, des fraises pneumatiques, des fraises électriques et des bêches plates. Avant toute réparation, vérifiez l'état de corrosion des pièces défectueuses. La pièce réparée doit être lisse et sa largeur doit être 5 à 10 fois supérieure à sa profondeur.

 Classé aselon les caractéristiques de température du produits

A. Traitement à chaud

L'usinage à chaud désigne le formage de lingots d'aluminium et d'alliages d'aluminium au-dessus de la température de recristallisation. Lors de l'usinage à chaud, le lingot présente une meilleure résistance à la déformation et une plus faible résistance à la déformation. Des produits présentant une déformation plus importante peuvent être produits avec des équipements de plus petite capacité. Afin de garantir la structure et les performances du produit, la température de chauffage, la température de déformation et la vitesse de déformation de la pièce, le degré de déformation, la température finale de déformation et la vitesse de refroidissement après déformation doivent être strictement contrôlés. Les méthodes courantes d'usinage à chaud des alliages d'aluminium comprennent l'extrusion à chaud, le laminage à chaud, le forgeage à chaud, le refoulement à chaud, le forgeage liquide, le formage semi-solide, la coulée et le laminage continus, la coulée et l'extrusion continues.

B. Traitement à froid

Le formage à froid désigne un procédé de formage réalisé en dessous de la température de recristallisation, sans récupération. Il combine écrouissage et recuit intermédiaire. Il permet d'obtenir des produits finis présentant une surface lisse, des dimensions précises et une bonne structure, et répond à différentes exigences de performance. Les méthodes de formage à froid les plus courantes sont l'extrusion à froid, le forgeage à froid, le laminage à froid de tubes, l'étirage à froid, le laminage à froid de bandes et de feuilles, l'emboutissage à froid, le pliage à froid, le filage, etc.

produit en aluminium

C. Traitement à chaud

Le formage à chaud est un procédé de formage à mi-chemin entre le formage à froid et le formage à chaud. L'objectif principal du formage à chaud est de réduire la résistance à la déformation des métaux et d'améliorer leurs propriétés de déformation (façonnabilité). Les méthodes de formage à chaud les plus courantes sont l'extrusion à chaud, le laminage à chaud, le forgeage à chaud, etc.

processus d'usinage de l'aluminium

Principales différences entre les plaques d’aluminium laminées à chaud et à froid :

  1. Différentes utilisations : les plaques d'aluminium laminées à froid sont principalement utilisées pour les moules, et les plaques d'aluminium laminées à chaud conviennent à l'emboutissage et à l'emboutissage.
  2. Propriétés différentes : la qualité de surface des plaques d'aluminium laminées à chaud est excellente, leurs propriétés mécaniques et leur ductilité sont excellentes, et leur résistance à l'oxydation est bonne. Parallèlement, les cercles d'aluminium usinés sont généralement fabriqués à partir de plaques d'aluminium, qui sont naturellement influencées par les propriétés de ces dernières.
  3. L'approvisionnement en matières premières est différent : la billette laminée à chaud est coulée verticalement en billette, chauffée, laminée en bobines pour le laminage à froid, et la billette laminée à froid est coulée, laminée en bobines, coulée continue.
  4. Le processus de production est différent : le laminage à froid est transformé par une machine de coulée en rouleaux coulés (épaisseur de 8 mm) et transformé par une machine de laminage à froid, tandis que le laminage à chaud est chauffé par un lingot d'aluminium (épaisseur de 400 à 500 mm), qui est chauffé à haute température, laminé par le laminoir à chaud.

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