Choisir le bon alliage d'aluminium pour l'usinage CNC de précision

L'aluminium est l'un des matériaux CNC les plus recherchés, car il est bien adapté à la création de pièces métalliques sur mesure et de prototypes tels que supports, plaques de base et boîtiers de dissipateurs thermiques. L'aluminium offre une excellente usinabilité et peut être traité thermiquement pour atteindre haute résistance et dureté. Cependant, deux alliages d'aluminium ne sont jamais identiques. C'est souvent un défi pour les fabricants et assembleurs d'identifier l'aluminium le plus adapté à l'usinage CNC sans compromettre la qualité finale ou dépasser le budget.

Ci-dessous, nous discutons brièvement de certains des alliages d'aluminium CNC les plus couramment utilisés et apprenons leurs propriétés favorables et domaines d'application.

Alliages d'aluminium CNC courants

Choisir le bon grade d'aluminium pour l'usinage CNC implique d'analyser plusieurs facteurs en parallèle, tels que la résistance à la traction, la résistance à la corrosion, la soudabilité, l'usinabilité et la travaillabilité. Chaque grade a été métallurgiquement conçu pour des domaines d'application spécifiques.

Analysons quelques alliages d'aluminium très populaires qui subissent des processus CNC tels que fraisage, tournage et usinage multi-axes pour produire des pièces de machine et prototypes utiles pour diverses industries.

6061

Le 6061 est l'un des alliages d'aluminium les plus largement utilisés. Il est léger et offre une finition de surface propre. Il est aussi beaucoup plus facile à usiner et souder que le 7075 pour une large gamme d'applications structurales. Le 6061 est principalement privilégié pour les applications sujettes à la corrosion à budget limité où le soudage fréquent est requis. Cela explique pourquoi les fabricants considèrent le 6061 comme l'aluminium de référence pour la plupart des pièces de machine. Cependant, tous les alliages 6061 ne possèdent pas des propriétés similaires. Ainsi, comprendre les propriétés d'usinage des différents grades d'aluminium 6061 est essentiel pour choisir le bon grade pour les pièces CNC pour l'application finale.

Applications :

• Pièces d'avion
• Pièces structurales
• Culasses
• Tuyaux
• Électronique
• Équipement de loisirs

6082

Le 6082 offre une excellente résistance à la corrosion et exhibe la résistance la plus élevée parmi tous les alliages de la série 6xxx ; c'est donc une alternative idéale aux alliages 6061 et convient le mieux aux applications sollicitées. Cependant, comme il est disponible en différents grades, il est important de sélectionner le grade approprié pour l'application finale. Par exemple, les grades L les plus populaires (L111, L113, L114, L115) sont utilisés dans les applications aérospatiales et militaires.

Applications :

• Treillis
• Ponts
• Grues
• Applications de transport

7075

Le zinc est l'élément d'alliage principal dans le 7075 ; il offre ainsi le plus haut rapport résistance/poids comparé à tout autre alliage d'aluminium, deux fois celui des alliages 6061. Le 7075 est largement utilisé pour les applications aéronautiques et aérospatiales. Cependant, les propriétés mécaniques varient selon le revenu. Le revenu T6 a la résistance la plus élevée mais la plus faible résistance à la corrosion sous contrainte ; par conséquent, dans les applications à haute contrainte, les alliages T73 ou T76 sont plus adaptés. Un fournisseur local de métaux peut vous aider à sélectionner le bon revenu de 7075 selon l'application finale.

Applications :

• Engrenages
• Arbres
• Soupapes
• Outils de moulage
• Pièces de missile

2024

Le 2024-T4 exhibe un rapport résistance/poids exceptionnel couplé à une haute résistance à la fatigue, le rendant adapté aux applications aérospatiales. Cependant, il est hautement sensible à la corrosion environnementale. Bien que les alliages 2024 puissent être forgés et travaillés à chaud (revenus T3, T4 et T8), ils ne sont pas idéaux pour le soudage et le brasage.

Applications :

• Aéronefs commerciaux et militaires
• Composants automobiles
• Pièces structurales
• Électronique

5052

Le 5052 est un alliage de résistance moyenne à élevée de la série 5xxx, avec une résistance légèrement supérieure aux alliages 5251. Le 5052 aluminium durci H32 offre une excellente résistance à la corrosion dans les environnements caustiques en l'absence de cuivre dans sa configuration. De plus, la haute concentration de magnésium offre une résistance à la corrosion des produits chimiques toxiques, tels que l'acide nitrique concentré, l'ammoniac et l'hydroxyde d'ammonium. Bien que les alliages 5052 ne puissent pas être traités thermiquement comme les alliages 7075 ou 6061, ils peuvent être écrouis à froid pour augmenter leur résistance.

Applications :

• Vaisseaux sous pression
• Appareils de cuisine
• Tubes hydrauliques
• Petits bateaux
• Châssis électroniques, tubes

5080

Le 5080 est une plaque d'aluminium coulée homogénéisée et détendue pour applications de haute précision. C'est une alternative à faible coût au MIC-6, pourtant elle possède une structure à grain fin sans porosité. En résultat, le 5080 offre des tolérances prévisibles et une excellente stabilité dimensionnelle. De plus, il permet de travailler avec des plaques plus fines pour optimiser les coûts et gagner du temps de traitement.

Applications :

• Substrat PCB
• Jauges
• Fixations
• Moules
• Composants usinés haute précision

MIC-6

Le MIC-6 est un alliage d'aluminium série 7xxx avec le zinc comme principal élément d'alliage. En tant que produit coulé, il est entièrement détendu et permet l'enlèvement de métal à grande vitesse avec peu ou pas de distorsion, contrairement aux autres alliages métalliques à grain long. Le MIC-6 peut être considéré comme un remplacement idéal du 6061 quand la haute résistance n'est pas la exigence principale.

La structure de grain granulaire contribue à sa stabilité dimensionnelle améliorée et sa tolérance de planéité lisse comparée aux alliages 6061. Quand usiné, le MIC-6 produit de petits copeaux uniformes et offre une bonne soudabilité et une haute résistance aux fissures de corrosion.

Applications :

• Outillage
• Plaques de base
• Gabaris et fixations
• Industrie optique

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