L'aluminium est un matériau solide et léger. De nombreux objets, tels que les voitures et les canettes de boissons gazeuses, sont fabriqués à partir de ce métal. Un processus appelé extrusion de l'aluminium permet de mouler ce métal dans des formes variées. Cet article donne des informations sur l'extrusion de l'aluminium, ses utilisations et ses avantages. En outre, il étudie les difficultés liées à cette procédure.
2. Qu'est-ce que l'extrusion d'aluminium ?
Les processus d'extrusion de l'aluminium est similaire ! Une grande partie de l'aluminium est chauffée pour la rendre molle et lui donner une forme particulière appelée filière. Dans la solution, nous façonnons les blocs d'aluminium dans les formes souhaitées, comme les fenêtres et les pièces de véhicules.
For more than 200 years, humans have been molding metal in this manner. There are many other options to shape it, hitting for forging, flattering for rolling. However, extrusion permits the creation of highly complex shapes while enhancing the strength of aluminum. Plus, it’s often cheaper than other ways of shaping metal!
3. Le processus d'extrusion en détail
3.1 Préparation des billettes d'aluminium
First, we require our aluminum! We acquire these large chunks of aluminum which are termed as “billets.” They can be compared to huge metal crayons. The billets we create are from various kinds of aluminum, selected based on the final product’s requirements. Some must be extremely strong for construction purposes like bridges, while others should have flexibility to form items such as soda cans.
Nous plaçons ces billettes dans un four spécifique pour les chauffer. Il faut qu'elles deviennent très chaudes, atteignant presque la température d'un four à pizza, mais pas trop pour qu'elles commencent à fondre. Ce processus rend l'aluminium souple et flexible, comme de la pâte à modeler.
3.2 Conception de la filière d'extrusion
The thrilling part is to compose all items with a strong steel. They carry a variety of shapes carved into them, such as a star or square and even intricate patterns. We must be cautious in crafting these dies to ensure the aluminum emerges as desired. There are several kinds of dies, such as flat ones and those featuring unique holes known as “portholes.” We choose the most suitable one for our task.
3.3 La presse à extrusion
Afterward, we place the heated billet and the die inside a big machine known as an extrusion press. This is very similar to an exceptionally powerful garlic press! It employs significant force to drive the aluminum through the die. Think about applying a lot of pressure to toothpaste – somewhat similar. The aluminum emerges from the die in elongated form, resembling the aperture in the die itself. Sometimes we force out this aluminum through this hole and other moments see us drawing it out instead.
3.4 Refroidissement et découpe après extrusion
Lorsque l'aluminium est produit, il reste chaud. C'est pourquoi nous utilisons de l'air ou de l'eau pour le refroidir, ce qui lui redonne de la fermeté. Il arrive que les formes soient légèrement irrégulières ; c'est pourquoi nous utilisons des machines pour les allonger et obtenir une parfaite rectitude.
À la fin, nous découpons ces longues formes d'aluminium en segments plus petits, comme nous le ferions pour un pain.
4. Types d'extrusion d'aluminium
4.1 Extrusion directe ou indirecte
You recall the big machine we use to press aluminum, right? Two methods exist for this. We refer to the initial method as “direct extrusion.” It is similar to pressing a tube of toothpaste—the aluminum is pushed from behind, and it emerges at the front. The other method bears the name “indirect extrusion.” In this case, we keep the aluminum stagnant and drive forward with the die just as one would press a cookie cutter into dough.
Les deux méthodes sont excellentes, mais elles sont utilisées à des fins différentes. L'extrusion directe est plus rapide et plus simple, c'est pourquoi nous l'utilisons largement. L'extrusion indirecte est légèrement plus lente, mais elle permet d'obtenir des formes très élégantes. C'est pourquoi nous l'appliquons aux articles nécessitant une apparence raffinée.
4.2 Extrusion à froid ou à chaud
We can also make aluminum by “cold” or “hot” extrusion process. Cold extrusion is similar to molding playdough that has been refrigerated – it’s a bit tough. Hot extrusion, on the contrary, is akin to shaping warm playdough – which becomes much simpler.
Nous utilisons l'extrusion à froid pour fabriquer des composants très robustes, semblables à ceux utilisés dans les avions. L'extrusion à chaud excelle dans la création d'objets qui nécessitent des actions de pliage ou de façonnage successives, comme les cadres de fenêtres.
5. Alliages d'extrusion
Do you recall when I mentioned that we employ various sorts of aluminum? We refer to these as “alloys.” It’s similar to combining diverse ingredients for baking a cake! Some popular alloys are 6061, 6063, and 7075. Each one has special powers.
| Alliage | Série | Résistance à la traction (ksi) | Limite d'élasticité (ksi) | Élongation (%) | Résistance à la corrosion | Usinabilité | Soudabilité |
| 1100 | 1000 | 13 | 5 | 35 | Excellent | Excellent | Bon |
| 3003 | 3000 | 16 | 6 | 25 | Excellent | Bon | Bon |
| 6061 | 6000 | 45 | 40 | 10 | Très bon | Bon | Bon |
| 6063 | 6000 | 35 | 31 | 12 | Très bon | Excellent | Bon |
| 6005 | 6000 | 40 | 35 | 12 | Très bon | Bon | Bon |
| 6082 | 6000 | 46 | 35 | 10 | Très bon | Bon | Bon |
| 7075 | 7000 | 83 | 73 | 11 | Bon | Juste | Juste |
6061 is very useful – it has strength and does not get corrosion easily. 6063 can be bent and formed without difficulty, hence we apply it for making elements such as door knobs. As for 7075, its extraordinary sturdiness makes it perfect to construct components like parts of an airplane. We choose the right alloy depending on what we’re making.
6. Applications des extrusions d'aluminium
6.1 Construction et architecture
Aluminum extrusions are found all over in buildings. They help to construct robust frames for homes and high-rises. Furthermore, they serve for crafting window frames, handrails and even the lustrous panels one sees on a building’s facade.
6.2 Automobile et transport
Automobiles also contain a significant amount of aluminum extrusions. These are applied in the creation of various car frame components due to the lightness and strength of aluminum. Consequently, this leads to enhanced speed for vehicles while decreasing fuel consumption at the same time. We also utilize them to create those objects that maintain the engine’s coolness, known as “heat sinks.”
6.3 Aérospatiale et défense
Les avions et les fusées ont besoin de résistance et de légèreté, d'où l'utilisation d'une quantité importante d'extrusions d'aluminium. Ces composants doivent résister à des niveaux de pression élevés lorsqu'ils s'élèvent à de grandes hauteurs dans le ciel.
6.4 Biens de consommation
Les extrusions d'aluminium sont également présentes dans votre maison. Elles sont utilisées pour fabriquer des articles tels que des meubles, des stores et même des composants de votre télévision et de votre ordinateur. L'aluminium est excellent en raison de sa résistance, de sa légèreté et de son aspect attrayant.
7. Avantages de l'extrusion d'aluminium
7.1 Légèreté et solidité
L'aluminium possède une grande résistance tout en restant incroyablement léger. On peut comparer l'aluminium à une plume et à un rocher : le rocher est solide mais lourd, tandis que la plume, malgré sa légèreté, est capable de s'élever dans les airs. L'aluminium est à la fois solide et léger, ce qui le rend idéal pour de nombreux usages.
7.2 Flexibilité dans la conception
You recall the dies we had discussion on? We have the capability to create them in nearly every shape you can think of. It signifies that we’re able to produce all kinds of unique shapes and sizes with aluminum extrusions. It’s similar to possessing a container of variously designed biscuit shapers – we have the capability to create stars, squares and circles, or even forms resembling creatures!
7.3 Résistance à la corrosion
Aluminum can be compared to a superhero possessing a unique shield. It carries an exclusive coating that safeguards it from getting rusty. This feature enables its use outdoors, even under rain or snow, without the worry of rusting. It’s like having a raincoat for your aluminum!
7.4 Efficacité énergétique
L'aluminium est un héros du recyclage. Il a la capacité d'être fondu et réutilisé plusieurs fois, ce qui permet d'économiser beaucoup d'énergie plutôt que de créer de l'aluminium neuf dès le départ. En outre, en raison de sa légèreté, le transport d'objets en aluminium nécessite moins d'énergie. On peut comparer cela à l'utilisation d'un scooter plutôt que d'un gros camion pour livrer de petits colis - cela permet d'économiser de l'énergie !
8. Défis et limites
Bien que l'extrusion d'aluminium soit une excellente méthode de création d'objets, elle comporte des difficultés. Comme pour les constructions LEGO, nous rencontrons parfois des restrictions ou des résultats qui ne correspondent pas à nos attentes initiales.
8.1 Contraintes de conception
L'extrusion de l'aluminium nous permet de créer une grande variété de formes, même si certaines peuvent être compliquées comme des puzzles. Les pièces minces ou les angles vifs peuvent entraîner des fissures ou des cassures lors du processus d'extraction de la filière. On pourrait comparer cela à la fabrication d'un biscuit trop fin qui risquerait de s'effriter à la cuisson. Nous devons également prêter attention à la manière dont l'aluminium passe dans la filière. Parfois, si la conception est trop compliquée, elle peut se bloquer ou donner lieu à une épaisseur inégale.
8.2 Questions relatives au traitement de surface
Parfois, l'extrusion d'aluminium peut présenter des défauts sur sa surface. Elle peut être légèrement rugueuse ou parsemée de petits morceaux, un peu comme si l'on construisait un château de sable présentant des zones incohérentes. Cette situation peut se produire si la filière n'est pas parfaitement lisse ou si la température n'est pas maintenue avec précision. Il est important que nous fassions preuve de beaucoup de prudence et de précision pour que l'aluminium apparaisse lisse et brillant.
8.3 Coûts de l'outillage
The molds we use to create the forms? They can resemble purchasing a unique instrument for an exact task – they could be costly to produce! If there is requirement of mold with highly intricate design, it consumes enormous time and expertise in manufacturing, leading towards additional expenses. At times, we may require to create several distinct molds to achieve the perfect shape, and this increases the expense.
9. Finition de surface et post-traitement dans l'extrusion d'aluminium
9.1 Anodisation
Do you recall that aluminum possesses a unique coating providing it with protection against rust? We have the ability to enhance this protective layer through an operation known as “anodizing”. This technique further gives us the opportunity to incorporate color into the aluminum, enabling us to enrich its aesthetic appeal.
9.2 Revêtement par poudre et peinture
Pour changer la couleur ou la texture de l'aluminium, on peut appliquer des techniques telles que le thermolaquage ou la peinture. Ce revêtement en poudre est semblable aux éclats d'un gâteau, les minuscules morceaux de plastique passant sur le dessus pour une vision durable et claire. La peinture est similaire à l'utilisation d'un pinceau pour appliquer un type de peinture unique qui adhère à l'aluminium et le protège.
9.3 Finition mécanique
Parfois, nous devons rendre l'aluminium très lisse et brillant. Nous y parvenons en utilisant des instruments uniques pour le polir et le nettoyer. Cela rend l'aluminium vraiment attrayant et peut même l'aider à fonctionner mieux dans certaines utilisations.
9.4 Usinage et autres fabrications
Une fois les extrusions d'aluminium fabriquées, il peut arriver que des modifications supplémentaires soient nécessaires. Grâce à des machines de pointe, il est possible de les couper à des longueurs spécifiques ou de percer des trous pour y placer des vis et des boulons. De plus, ils peuvent même être moulés en diverses formes selon les besoins.
Résumé
L'extrusion de l'aluminium est une méthode qui permet de créer des objets longs et façonnés en poussant du métal chauffé à travers une filière. Cette technique permet de fabriquer des pièces puissantes et légères utilisées par diverses industries. Malgré la possibilité de contraintes de conception et de problèmes de surface, la finition après l'extrusion améliore le produit final. Dans l'ensemble, l'extrusion de l'aluminium est une méthode de fabrication polyvalente et efficace pour créer des formes complexes.
Aludiecasting est un mouleur professionnel en Chine. Vous pouvez demander un devis en ligne pour moulage sous pression de l'aluminium en vrac. Notre société fournit également des pièces métalliques moulées sous pression sur mesure.