Présentation
INTRODUCTION
L’aluminium est le métal le plus abondant de l’écorce terrestre, pour autant il a dû attendre le XIX e siècle pour rentrer dans une phase industrielle. De nos jours, sa production importante fait de lui le premier des métaux non ferreux. La fabrication de l’aluminium débute par l’extraction de l’alumine de la bauxite, l’électrolyse de cette alumine conduit ensuite à l’aluminium. Ce métal est malléable et très résistant à l’oxydation, mais ce sont ces propriétés de légèreté et d’inaltérabilité qui le rendent si attractif dans des secteurs comme l’aéronautique et le transport. L’addition de métaux formant avec l’aluminium des solutions solides lui confère des résistances mécaniques comparables à celles des aciers trempés. Additif principal, additif secondaire ou même impureté, leur présence influe considérablement les caractéristiques de l’alliage final, dont la densité reste trois fois inférieure à celle de l’acier.
Afin d’améliorer ses propriétés, les traitements thermiques et mécaniques lors de sa fabrication, durcissement structural, trempe, revenu, maturation, écrouissage, sont choisis et retenus selon les performances recherchées. La mise en œuvre et la transformation de l’aluminium peuvent bénéficier aisément de toutes les méthodes de corroyage et de fonderie. Il faut rajouter la grande variété de traitements de surface que peut supporter ce métal, notamment l’anodisation et le laquage, ainsi que la relative facilité à souder tout assemblage homogène formé d’alliages légers.
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I - Élaboration
Présentation
Comme nous l’avons vu dans la fabrication, l’aluminium en fusion est siphonné de la cuve. Ensuite, il est maintenu entre 690 et 745 °C pendant 2 ou 3 heures dans un four d’attente puis le métal en fusion est allié à des proportions faibles mais soigneusement dosées avec les éléments d’alliages qui lui donnent des propriétés particulières.
On prélève l’aluminium liquide dans le four de maintien pour ensuite le couler, en semi-continu ( cf . Fig. 1 ) ou en continu, afin de donner naissance à des formes variées comme des plaques de laminage, des billettes pour le filage et le forgeage, du fil machine (0,75 à 25 mm) ou même des lingots (en aluminium pur ou en alliages de « moulage »).
Par un traitement en fonderie, la géométrie définitive est acquise lors du moulage. Des opérations de corroyage, telles que le laminage ou l’extrudage, assurent la formation de profils commerciaux courants, comme les tôles, fils, tubes, cornières ou sections de poutrelles.
En fin de chaîne, des procédés d’usinage classiques donnent la touche finale, par découpage à la longueur souhaitée, usinage ou cintrage.
Principe de la coulée semi-continue
Issu des fours de coulée, le métal est à 700° environ. Il se déverse par un système de chenaux dans un moule (appelé « lingotière »), constitué par une virole en tôle d’aluminium de quelques centimètres de hauteur...
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