Tableau complet des tailles de tubes en aluminium :carrés, rectangulaires et ronds – Alliages, fabrication et applications
Les tubes en aluminium sont disponibles en différentes tailles, formes et alliages. Pour sélectionner la meilleure option pour certaines utilisations, examinons de plus près les tailles des tubes en aluminium (ronds, carrés et rectangulaires), le processus de fabrication, les matériaux, les utilisations et la comparaison avec d'autres tubes.
Qu'est-ce que les tubes en aluminium et leurs utilisations ?
Les tubes en aluminium sont un type de métal creux aux formes longues et minces fabriqués à partir d'aluminium, qui est l'un des métaux les plus courants sur Terre, et est connu pour être doux, flexible et résistant à la rouille ou à la corrosion car il forme une couche protectrice à sa surface. Les tubes en aluminium sont largement utilisés dans de nombreuses industries avec un excellent rapport résistance/poids. Par exemple, presque tous les avions utilisent des tubes en aluminium dans la structure pour les garder légers et solides. Dans le sport automobile, les tubes en aluminium sont utilisés pour fabriquer des pièces telles que des supports et des boucliers thermiques. Il est également populaire dans l'éclairage et l'équipement de scène car il peut être transformé en tours ou en cadres faciles à transporter et à installer.
Tuyau en aluminium vs tube
Ce qu’il faut noter, c’est que les tuyaux en aluminium sont légèrement différents des tubes en aluminium. Les tuyaux sont généralement utilisés pour transporter des liquides ou des gaz et sont généralement ronds avec une taille basée sur leur diamètre intérieur, qui détermine la quantité de liquide ou de gaz qui peut les traverser. Tandis que les tubes peuvent prendre de nombreuses formes, telles que carrées et ovales, et sont mesurés par leur diamètre extérieur et leur épaisseur de paroi. Les utilisations typiques des tubes en aluminium sont les cadres ou les structures de construction.
Tube en aluminium vs tube en acier
Les tubes en aluminium sont beaucoup plus légers que l'acier, puisqu'ils pèsent environ un tiers de leur poids pour le même volume, ce qui les rend plus faciles à manipuler et à transporter. Cependant, l’acier est généralement plus solide et plus durable, capable de résister à des impacts, des contraintes et des pressions plus élevées sans se plier ni se déformer. L'aluminium est plus malléable; il peut être façonné ou plié pour prendre des formes complexes sans se fissurer, et il devient en fait plus résistant par temps froid. En ce qui concerne la résistance à la corrosion, l'aluminium possède une couche d'oxyde protectrice naturelle qui empêche la rouille, contrairement à l'acier, qui nécessite souvent des revêtements ou de la peinture pour éviter la corrosion, en particulier dans les environnements humides ou abrasifs. Un tube en aluminium conduit également mieux la chaleur et l’électricité qu’un tube en acier, c’est pourquoi il est couramment utilisé dans les radiateurs et les lignes électriques. D’un autre côté, l’acier est plus facile à souder et produit des soudures plus cohérentes, il est donc meilleur pour certains processus de fabrication. Bien que l'aluminium ait tendance à coûter plus cher au kilo, sa légèreté permet d'utiliser plus de matériau par kilo, et il est parfois plus rentable.
Quelles qualités sont utilisées pour la fabrication de tubes en aluminium ?
- L'alliage d'aluminium 5052 est bien connu pour son excellente résistance à la corrosion, en particulier dans les environnements salés ou humides comme l'océan. Il contient du magnésium, qui contribue à le protéger contre la rouille et les dommages. Bien qu'il ne soit pas l'alliage le plus résistant, le 5052 est flexible et facile à travailler; c'est un choix populaire pour les canalisations marines, les réservoirs de produits chimiques et les systèmes de transformation des aliments.
- Aluminium 5083 offre une très haute solidité combinée à une résistance exceptionnelle à la corrosion, notamment en eau de mer. Il contient du magnésium et d’autres éléments qui l’aident à rester solide même sous de fortes pressions ou dans des conditions difficiles. Cet alliage est largement utilisé dans la construction navale, les plates-formes offshore et les réservoirs de stockage de produits chimiques grâce à sa durabilité et sa soudabilité.
- L'alliage 5086 est conçu pour être solide et résistant à la corrosion, en particulier dans les environnements marins et chimiques difficiles. Il contient à la fois du magnésium et du manganèse, qui améliorent sa résistance et sa flexibilité. En raison de ces qualités, le tube 5086 se retrouve souvent dans les systèmes de refroidissement à l'eau de mer, les pipelines offshore et les ponts des navires.
- La qualité 6061 est un alliage polyvalent et traitable thermiquement à base de magnésium et de silicium. Il équilibre la résistance, la résistance à la corrosion et la facilité de soudage. Cet alliage est courant dans les pièces de construction, aérospatiales et automobiles. Il est suffisamment solide pour supporter des charges et des pressions élevées, et il peut être transformé en tuyaux ou en tubes avec de bonnes finitions de surface.
- 6063 est similaire au 6061 mais se concentre davantage sur la qualité de surface et la facilité d'extrusion. Il contient également du magnésium et du silicium, ce qui le rend idéal pour des utilisations architecturales et décoratives telles que les cadres de fenêtres, les balustrades et les structures de signalisation. Les tubes 6063 sont lisses, résistants à la corrosion et parfaits pour les applications visibles où l'apparence compte.
- Le 7075 est un alliage très résistant à base de zinc, souvent appelé aluminium de qualité aéronautique. Avec un rapport résistance/poids élevé, il est utilisé pour les équipements aérospatiaux, militaires et hautes performances. Bien que le 7075 soit très résistant, il est moins résistant à la corrosion que certains autres alliages. Il est donc préférable de l'utiliser dans des environnements secs ou contrôlés où la résistance est la priorité absolue.
Comment sont fabriqués les tubes en aluminium – Processus de fabrication des tubes en aluminium
Les tubes en aluminium peuvent être fabriqués selon diverses méthodes, notamment l'extrusion, le moulage, le forgeage, le formage et le laminage, l'étirage, l'usinage, la découpe au jet d'eau et le soudage. Parmi celles-ci, l'extrusion d'aluminium est la méthode la plus courante et la plus largement utilisée, en particulier pour produire des tubes et des tuyaux de différentes formes et tailles.
Extrusion d'aluminium
L'extrusion est un processus par lequel une billette d'aluminium chauffée est forcée à travers une filière. Cela façonne l’aluminium en une longueur continue de tube ou de tuyauterie qui correspond au profil de la matrice. L'aluminium sort de la filière dans la section souhaitée, comme des tubes ronds, carrés ou rectangulaires. Ce processus permet de former des formes complexes avec précision.
Moulage d'aluminium
Le moulage consiste à faire fondre l’aluminium et à le verser dans un moule où il refroidit et durcit pour lui donner la forme souhaitée. Cette méthode est souvent utilisée pour créer des pièces épaisses ou complexes, mais elle est moins courante pour les tubes car l'extrusion offre un meilleur contrôle sur la forme et la résistance.
Forgeage de l'aluminium
Le forgeage façonne l'aluminium en comprimant et en martelant le métal chauffé dans une matrice. Il renforce le matériau en réorganisant sa structure interne. Le forgeage est utilisé lorsque la durabilité et la résistance aux contraintes sont critiques, bien que ce soit moins courant dans la production de tubes.
Formage et laminage de l'aluminium
Lors du formage et du laminage, les dalles ou feuilles d'aluminium passent à travers des rouleaux pour réduire leur épaisseur ou les façonner en tubes. Cette méthode produit des tubes à paroi mince et est souvent utilisée pour de grandes sections comme des plaques ou des feuilles plutôt que pour des tubes de petit diamètre.
Dessin sur aluminium
L'étirage tire l'aluminium à travers une matrice pour réduire son diamètre et améliorer la finition et la résistance de la surface. Ce procédé de travail à froid est courant pour les fils et les tubes fins, affinant leurs dimensions et leurs propriétés mécaniques.
Usinage de l'aluminium
Usinage CNC de l'aluminium enlève de la matière des pièces pour créer des formes ou des détails spécifiques, tels que des filetages ou des trous. Il s'agit généralement d'un processus secondaire utilisé après l'extrusion ou le moulage pour finaliser les caractéristiques du tube.
Découpe au jet d'eau de l'aluminium
La découpe au jet d'eau utilise de l'eau à haute pression pour couper l'aluminium sans chaleur, l'avantage est qu'elle peut conserver les caractéristiques d'origine du métal. Il est utilisé pour couper avec précision des tubes ou des feuilles d'aluminium dans des formes finales.
Soudage de l'aluminium
Le soudage assemble des pièces de tubes en aluminium en faisant fondre et en fusionnant les métaux ensemble, souvent à l'aide de techniques sous protection gazeuse comme le soudage MIG ou TIG. Il est utilisé pour assembler des cadres ou des structures en tubes d'aluminium.
Étapes de base de l'extrusion d'aluminium
Étape 1 :Préparation de la matrice
Le processus commence par la sélection de la matrice appropriée, généralement fabriquée à partir d'un acier résistant comme le H13. La filière est chauffée à une température élevée (environ 450-500°C) pour éviter tout dommage et garantir un écoulement fluide du métal pendant l'extrusion.
Étape 2 :Chauffage de la billette d'aluminium
La billette d'aluminium, un cylindre solide en alliage d'aluminium, est chauffée dans un four à environ 400-500°C. Ce chauffage ramollit le métal, ce qui facilite son passage à travers la matrice sans se fissurer ni se casser.
Étape 3 :Chargement de la billette dans la presse
La billette chauffée est soigneusement placée dans la chambre de la presse d'extrusion. Des lubrifiants sont appliqués pour réduire la friction entre la billette et le coulisseau de la presse.
Étape 4 :Extruder l'aluminium
Un vérin hydraulique applique une force énorme (parfois jusqu'à 15 000 tonnes) pour pousser la billette ramollie à travers la filière. Au fur et à mesure que le métal se déplace à travers l’ouverture profilée, il prend la forme de la matrice, créant ainsi un tube ou un tuyau continu avec la section transversale souhaitée.
Étape 5 :Refroidir l'extrusion
Une fois que l’aluminium sort de la filière, il est rapidement refroidi, ou « trempé », en utilisant de l’eau ou de l’air pour solidifier et stabiliser sa forme. Cette étape évite les déformations indésirables et améliore les propriétés mécaniques.
Étape 6 :Couper à la longueur
Le long tube extrudé est coupé en longueurs gérables sur une scie. Les morceaux sont encore chauds mais suffisamment fermes pour être manipulés.
Étape 7 :Lissage et étirement
Pour éliminer les torsions et courbures naturelles provoquées par l’extrusion, les tubes sont serrés dans une civière et tirés droit. Cela durcit également le métal, améliorant ainsi sa résistance.
Étape 8 :Découpe finale et traitement thermique
Les tubes sont coupés à des longueurs finales précises, généralement entre 8 et 21 pieds. En fonction de l'alliage et de l'utilisation prévue, ils peuvent ensuite être traités thermiquement dans des fours pour atteindre des niveaux de résistance spécifiques, appelés états comme T5 ou T6.
Différents types de tubes en aluminium (formes)
Les trois types principaux sont les tubes en aluminium ronds, carrés et rectangulaires. Ces formes varient non seulement en apparence mais aussi dans la façon dont elles sont mesurées et utilisées.
- Tube rond en aluminium :La forme la plus utilisée. Il a une section circulaire et est mesuré par son diamètre extérieur et son épaisseur de paroi. Ces tubes sont populaires car ils sont solides, légers et résistants à la corrosion. Leur forme ronde les rend faciles à manipuler, à plier et à connecter, c'est pourquoi on les trouve souvent dans des endroits comme les échafaudages de construction, les cadres de vélos, les pièces automobiles et les structures d'avions. Les tubes ronds sont disponibles dans de nombreuses tailles, depuis les versions à paroi très fine pour des utilisations légères jusqu'aux versions à paroi épaisse pour un support intensif.
- Tube carré en aluminium :Ce type a une section transversale carrée à quatre côtés, avec des longueurs de côté égales mesurées par les dimensions extérieures du tube. Ces tubes sont appréciés pour leurs bords nets et nets et leur résistance structurelle. Ils sont couramment utilisés dans les cadres de meubles, les conceptions architecturales telles que les balustrades et les éléments décoratifs, ainsi que les boîtiers électriques.
- Tuyau rectangulaire en aluminium :Parfois appelé section caissonnée, il a une section rectangulaire avec différentes longueurs en largeur et en hauteur. Cette forme offre une rigidité et une stabilité améliorées par rapport aux tubes ronds. Il est souvent utilisé dans les cadres, les pièces automobiles et les applications de construction où la forme et la résistance sont importantes.
Tableau des tailles de tubes en aluminium standard (épaisseur, poids, calibre, ID et OD)
Vous trouverez ci-dessous des tableaux présentant les tailles de tubes en aluminium ronds, rectangulaires et carrés en pouces. Si vous recherchez des tailles métriques de tubes en aluminium en mm, vous pouvez vous référer aux normes DIN 1785 et ASTM B111 qui sont utilisées pour les tubes en aluminium et en laiton pour les systèmes de condenseur et de serpentin de chauffage, tels que 10 mm x 1 mm.
Tailles et dimensions des tubes ronds en aluminium
Tailles et dimensions des tubes rectangulaires en aluminium
Tailles et dimensions des tubes carrés en aluminium
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