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Auteur(s)
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Jean-Charles DELOMEL : Maître-ès-sciences, Docteur de 3o cycle de l’Université de Lille - Ancien directeur de la R&D de la Division Conducteurs de la Société Nexans
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Le cuivre et l’aluminium jouent un rôle de premier plan dans l’élaboration des conducteurs électriques. Ils servent également de base à l’élaboration d’ alliages qui permettent d’atteindre des compromis exigés par certaines applications et se retrouvent également dans les bimétalliques et les métaux revêtus. En perpétuelle concurrence et après bien des luttes et des combats, les jeux sont pratiquement faits, chaque métal s’étant réservé les secteurs propres à sa compétence, modulé quelque peu par le facteur économique. Cependant, leur monopole durera-t-il face aux supraconducteurs récemment découverts et aux composites aux applications émergentes ?
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Conducteurs bimétalliques
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3. Aluminium et ses alliages
3.1 Données générales
Âgé seulement d’un peu plus d’un siècle, l’aluminium s’est largement développé là où sa faible densité (2,7) apporte un réel avantage par rapport au cuivre (lignes aériennes, transport). Les réseaux aériens de transport et de distribution sont en aluminium et alliages, tandis que le choix de l’aluminium dans les réseaux souterrains a été dicté par les faibles ressources nationales en cuivre. Cette promotion de l’aluminium se justifie également dans un pays qui a largement contribué à son développement.
La cotation de l’aluminium sur le marché mondial (entré au LME en 1978), quoique plus calme que celle du cuivre, n’échappe pas aux incidents économiques et reflète l’état de l’offre et de la demande.
D’une conductibilité de 65 % IACS, mais d’une densité trois fois moindre, l’aluminium exige donc deux fois moins de masse que le cuivre pour une résistance linéique équivalente. On pourrait donc penser que l’aluminium aurait pu éliminer définitivement le cuivre des câbles. La réponse est multiple :
-
l’aluminium a tendance à se recouvrir naturellement d’une pellicule d’oxyde, l’alumine, isolant électrique, qui perturbe gravement les contacts électriques, ce qui impose de les réaliser sous une procédure très stricte. De plus, un mauvais contact électrique chauffe et fait fluer le métal sous la contrainte de serrage, perturbant encore davantage le contact ;
-
sa tréfilabilité en fils fins à des vitesses équivalentes à celles du cuivre, sur machine multifilaire, demande à être prouvée, tout en sachant que le recuit en continu reste problématique ;
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certains pays restent, par tradition, très attachés au cuivre.
3.2 Principales nuances
La norme européenne EN 573 définit deux nuances d’aluminium pur EN AW-1370 et EN AW-1350 pour usages électriques qui ne diffèrent que par leur niveau de pureté et deux alliages à durcissement structural, EN AW-6101 et EN AW-6201 (tableau 7). À noter que la désignation par symboles comprend la lettre...
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Aluminium et ses alliages
BIBLIOGRAPHIE
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(1) - MATTHIESEN - * - Vogt-Phil. Trans, 154 (1864)-167.
-
(2) - ZIEMEK (G.) - A new continuous process for the manufacture of copperclad aluminium conductors - . Wire Journal mars 1973 47-52.
-
(3) - ETHERINGTON (C.) - Conform continuous extrusion forming - . Non-ferrous wire handbook Tome II.
-
(4) - DRAPIER (C.) - Alliages pour conducteurs électriques - . Revue de Métallurgie, décembre 1978 699-720.
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