ALUMINIUM

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Mise en œuvre de l'aluminium et de ses alliages

Seules les techniques de mise en œuvre propres à l'aluminium seront étudiées ici.

En fonderie de pièces, les creusets doivent être en plombagine ou mieux en carborundum, à l'exclusion des creusets en fonte, qui souilleraient le métal. Le moulage en sable se fait toujours en sable humide (sable vert) poreux contenant 12 à 15 p. 100 d'argile. Le moulage en coquille exige une bonne protection des noyaux par un « poteyage ». Le moulage sous pression s'opère toujours en machines à chambre froide, avec des pressions d'injection de 20 à 100 MPa.

Le travail par déformation plastique (forgeage, matriçage, estampage) est effectué entre 450 et 380 0C, sur « lopins » filés ou lopins coulés homogénéisés ; il faut une pression spécifique d'écrasement de l'ordre de 400 MPa.

Dans le filage par choc, le métal est forcé de fluer, à froid, dans l'espace annulaire ménagé entre le poinçon et la matrice.

Le filage inverse (fig. 9) sert à la préparation de tous les tubes souples et du petit boîtage ; certaines presses mécaniques, commandées par vilebrequin ou genouillère, produisent jusqu'à 120 tubes à la minute et plus.

Filage inverse

Dessin : Filage inverse

Filage par choc: principe du filage inverse. 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Le chaudronnage ne pose pas de problèmes particuliers. On emploie des outils bien polis, pour ne pas blesser un métal tendre, et l'on exclut les mordaches en plomb ou en cuivre, qui pourraient amorcer des inclusions provoquant la corrosion. Les alliages d'aluminium se prêtent facilement à l'emboutissage et aux divers procédés spéciaux : emboutissage par retournement, emboutissage au caoutchouc, procédé « hydroforming », formage par explosion, ainsi qu'au repoussage et au fluotournage. L'usinage nécessite une grande vitesse de coupe (1 000 m/min) avec des outils en carbure. Une forte lubrification, à l'huile soluble ou à l'huile de coupe selon les cas, sert aussi au refroidissement et aide à l'évacuation des copeaux. Les divers procédés de soudage et brasage doivent tenir compte de la nécessité, d'une part d'éliminer la couche d'alumine qui recouvre le métal et, d'autre part, de la bonne conductibilité thermique de l'aluminium. Le soudage oxyacétylénique nécessite un flux salin ; un bon lavage est nécessaire après le soudage car le flux est corrosif. On emploie encore le soudo-brasage au chalumeau et le soudo-brasage au four, avec Al-Si 10 comme métal d'apport et un flux additionné de chlorure de zinc.

Le soudage à l'arc en atmosphère d'argon, en courant alternatif, est maintenant le plus couramment employé avec les alliages d'aluminium, surtout parce qu'il ne nécessite aucun flux, la couche d'alumine étant brisée par l'émission d'électrons lorsque la pièce est en position cathodique. Il existe deux variantes : procédé « T.I.G. » avec électrode de tungstène, procédé « M.I.G. » avec fil électrode en alliage d'aluminium, qui sert aussi de métal d'apport.

Les autres procédés de soudage sont le soudage électrique par points, le soudage par pression à froid, par frottement, par diffusion et le soudage aux ultrasons, le soudage par bombardement électronique, le soudage au laser ou à l'arc plasma.

Le collage s'est beaucoup développé, parce qu'il donne souvent des solutions simples pour des assemblages compliqués avec d'autres métaux, le bois, le caoutchouc, les matières plastiques. Les colles à chaud sont à base de résines, les colles à froid exigent le mélange d'une résine et d'un « durcisseur ».

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Aluminium primaire : production mondiale

Aluminium primaire : production mondiale
Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Aluminium : production en 2005

Aluminium : production en 2005
Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Aluminium primaire : pays producteurs

Aluminium primaire : pays producteurs
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Friedrich Wöhler

Friedrich Wöhler
Crédits : Hulton Getty

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Écrit par :

  • : ingénieur de l'Institut électrotechnique de Grenoble, directeur honoraire de la compagnie Pechiney
  • : ingénieur à l'École centrale de Lyon, chef de service à Cégédur Péchiney

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Pour citer l’article

Robert GADEAU, Robert GUILLOT, « ALUMINIUM », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 21 janvier 2022. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/aluminium/