L'aluminium en usinage CNC : avantages, inconvénients et alliages expliqués

Qu'est-ce qui rend les machines CNC si uniques et largement utilisées dans une large gamme d'industries ?

Les concepteurs de produits cherchant à transformer leur idée de produit en réalité posent souvent cette question. Et la réponse va au-delà de la haute précision et exactitude que les machines CNC offrent.

Sans aucun doute, la précision et l'exactitude sont des critères essentiels lors du choix de toute technologie d'usinage. Mais ce qui distingue les machines CNC des autres technologies d'usinage, c'est leur compatibilité avec une large gamme de matériaux d'ingénierie, y compris l'aluminium.

Mais juste parce que les machines CNC simplifient l'usinage de l'aluminium, cela ne signifie pas que la fabrication de pièces en aluminium est moins complexe qu'avant. Il y a de nombreux grades (ou alliages) d'aluminium disponibles sur le marché aujourd'hui, et la réussite de votre projet dépendra de votre choix de l'alliage d'aluminium le plus approprié pour votre projet.

Cet article présente sept grades d'aluminium couramment disponibles sur le marché aujourd'hui, y compris leurs propriétés, avantages et adéquation pour différentes exigences de conception. Il servira de guide pour vous aider à faire le bon choix pour votre projet.

Quelques avantages et inconvénients de l'aluminium pour l'usinage CNC

Voici quelques-uns des avantages de l'aluminium pour l'usinage CNC.

1. Bonne usinabilité : L'aluminium est plus facile à usiner que de nombreux autres métaux. Il se copeaute facilement, rendant facile pour les opérateurs de machines CNC de créer des pièces complexes rapidement et avec précision.
2. Haute résistance à la corrosion : L'aluminium développe un film fin et dur d'oxyde (oxyde d'aluminium) quand il est exposé à l'air ou autres agents oxydants. Cet oxyde rend l'aluminium résistant à la corrosion et prévient les dommages chimiques.
3. Rapport résistance/poids élevé : Donnée sa haute résistance, l'aluminium est remarquablement léger. En tant que tel, vous pouvez faire des pièces en aluminium plus épaisses et plus fortes tout en réduisant le poids dans les applications nécessitant des matériaux légers.
4. Recyclabilité : L'aluminium a une haute recyclabilité, le rendant parfait pour les entreprises cherchant à atténuer le défi du gaspillage de matière de l'usinage CNC.
5. Finition personnalisée : L'aluminium offre une large gamme d'options de finition de surface, y compris l'anodisation et la peinture, pour donner à vos pièces l'apparence personnalisée parfaite (Article connexe : Pourquoi choisir une finition anodisée pour l'aluminium ?)

Comme avec de nombreux autres matériaux d'ingénierie, l'aluminium a ses inconvénients. Voici les désavantages de l'aluminium pour l'usinage CNC :

1. Difficulté d'usinage : L'aluminium peut être difficile à usiner en raison de sa température de fusion relativement basse, et son revêtement d'oxyde peut parfois endommager l'outillage.
2. Coût : Les coûts énergétiques impliqués dans l'usinage de pièces en aluminium sont quelque peu élevés, les rendant plus chers.

7 grades d'aluminium pour l'usinage CNC comparés

Le Tableau 1 montre sept grades d'aluminium courants avec leurs propriétés et applications.

Tableau 1. Grades d'aluminium pour l'usinage CNC comparés

Grade d'aluminium	Description	Usinabilité	Résistance	Résistance à la corrosion	Aptitude au travail	Applications
Alliage 1100	Aluminium commercialement pur avec excellente résistance à la corrosion, bonne usinabilité et aptitude au travail. Il est aussi mou et ductile.	Bonne	Faible	Excellente	Excellente	Ailettes d'échangeurs de chaleur, cadrans, plaques signalétiques, industries de traitement chimique et alimentaire. Aussi adapté pour applications nécessitant pliage, estampage et formage par rouleaux.
Alliage 2011	Un alliage à haute résistance qui s'usine exceptionnellement bien. L'usinage à haute vitesse de l'alliage 2011 produit des copeaux fins qui peuvent être facilement évacués.	Excellente	Haute	Mauvaise	Mauvre	Machines à vis, engrenages de précision, raccords de tubes, tiges de tuyaux, et pièces de machines de précision comme pièces de vitesse, caméras, et horloges.
Alliage 2024	Un alliage d'aluminium traitable thermiquement avec un élément d'alliage principal de cuivre. Il est généralement plus fort que la plupart des alliages d'aluminium.	Passable	Haute	Mauvre	Mauvre	Adapté pour applications exigeant des alliages d'aluminium avec haut rapport résistance/poids et résistance à la fatigue, par exemple, ailes et structures de fuselage d'avion.
Alliage 3003	Un alliage à résistance moyenne avec un élément d'alliage principal de manganèse.	Bonne	Moyenne	Bonne	Bonne	Conduits, travail de tôle, ustensiles de cuisine, contenants alimentaires, vaisseaux sous pression, et équipements chimiques.
Alliage 6061	L'aluminium 6061 combine d'excellentes propriétés mécaniques avec aptitude au travail et résistance à la corrosion pour satisfaire une large gamme d'exigences d'application.	Bonne	Moyenne	Excellente	Bonne	Cadres d'avion et camion, pièces électroniques, équipements chimiques, échangeurs de chaleur, ponts militaires et commerciaux, et composants marins.
Alliage 6063	Un alliage à résistance moyenne avec manganèse et silicium comme éléments d'alliage principaux. Il a de bonnes propriétés mécaniques et est assez usinable.	Passable	Moyenne	Bonne	Bonne	Adapté pour applications architecturales comme cadres de fenêtres, portes, toits, garde-corps, agencements de magasin, et cadres d'enseignes.
Alliage 7075	Un alliage à haute résistance avec un élément d'alliage principal de zinc. Il est assez usinable et a une haute résistance à la fatigue.	Passable	Haute	Moyenne	Mauvre	Pièces aérospatiales et de défense comme pièces de missiles, ailes d'avion, structures de fuselage, engrenages, et arbres.

 

L'aluminium est-il le bon choix pour votre projet ?

Comme vous avez pu le réaliser, l'aluminium offre plusieurs propriétés désirables et est facilement usinable en utilisant des machines CNC. Mais l'aluminium est-il le bon choix pour votre projet de conception de produit ?

Si vous cherchez un métal facilement disponible avec un haut rapport résistance/poids et une bonne usinabilité, l'aluminium pourrait être le bon choix pour votre projet. En plus, vous devriez opter pour l'aluminium si votre pièce ou composant sera exposé à des environnements humides car les alliages d'aluminium sont généralement résistants à la corrosion.

Mais même après avoir plongé avec l'aluminium pour votre projet, vous avez encore besoin d'un haut niveau d'expertise en usinage CNC pour créer vos pièces avec précision et exactitude.

Gensun Precision Machining est un fournisseur de premier plan de services d'usinage CNC à travers le monde. Nous avons une équipe d'ingénieurs, machinistes et experts en contrôle qualité hautement qualifiés capables de créer des pièces en aluminium avec précision et exactitude.

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