L’aluminium est l’un des matériaux les plus utilisés dans le secteur industriel. Sa légèreté, sa résistance à la corrosion et ses bonnes propriétés mécaniques expliquent sa présence dans de nombreux domaines, allant de l’emballage alimentaire à l’aéronautique.
Dans cet article, nous présentons les principales applications industrielles de l’aluminium, ses propriétés techniques et les alliages les plus couramment utilisés en fonction des usages.
Applications industrielles de l’aluminium
L’aluminium est un métal non ferreux présent en grande quantité dans la croûte terrestre. Il se distingue par une faible densité, une bonne résistance mécanique et une conductivité thermique élevée, ce qui en fait un matériau largement utilisé dans les secteurs automobile et aéronautique.
Selon les contraintes mécaniques et de poids, l’aluminium peut être privilégié par rapport à des matériaux comme l’acier au carbone.
Il est également résistant à la corrosion, notamment lorsqu’il reçoit un traitement de surface adapté. Cette propriété permet de l’utiliser pour la fabrication de structures exposées à des environnements agressifs, comme les zones marines, les atmosphères salines ou certains milieux chimiques.
Dans l’industrie agroalimentaire, l’aluminium est très utilisé pour la conservation et la protection des aliments, particulièrement pour la fabrication d’emballages et de films alimentaires.
Conductivité électrique et thermique
L’aluminium présente une excellente conductivité électrique et thermique, parfois supérieure à celle du cuivre à masse équivalente. Cette caractéristique explique son usage dans les lignes de transmission d’énergie, ainsi que dans la fabrication de composants électriques et thermiques.
Sa forte réflectivité est également exploitée pour la production d’équipements d’éclairage, de réflecteurs et de dispositifs de sécurité comme les couvertures de survie.
Légèreté et ductilité
Grâce à sa faible densité, son point de fusion relativement bas et sa grande ductilité, l’aluminium est parfaitement adapté à la fabrication de câbles, fils et conducteurs électriques, y compris pour des applications de haute tension.
Ces propriétés facilitent aussi sa mise en forme par des procédés industriels comme le pliage, l’emboutissage ou la découpe.
Aluminium pur et alliages d’aluminium
L’aluminium pur présente une résistance mécanique limitée, ce qui restreint son usage industriel. C’est pourquoi, dans la majorité des applications, on utilise des alliages d’aluminium, conçus pour améliorer la résistance, la dureté ou la tenue mécanique du matériau.
Ces alliages sont classés selon un système de séries numériques (1000, 2000, 3000, etc.), chaque série partageant des caractéristiques communes liées à sa composition chimique.
Principales séries d’alliages d’aluminium industriel
Série 1000
La série 1100 est l’une des plus répandues. Elle est composée d’aluminium presque pur, avec environ 0,1 % de cuivre et de faibles quantités d’autres éléments.
Elle se distingue par :
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une excellente ductilité,
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une bonne conductivité thermique,
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une très bonne soudabilité.
Le durcissement s’effectue principalement par écrouissage, les traitements thermiques étant peu efficaces sur cette série.
Série 2000
Cette famille regroupe des alliages aluminium-cuivre, offrant une résistance mécanique élevée.
Parmi les plus courants :
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2011 : bonne résistance mécanique, bonne usinabilité,
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2014 : très bonne tenue mécanique, idéale pour l’usinage,
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2024 : résistance mécanique élevée, mais soudabilité plus délicate.
Ces alliages sont largement utilisés dans l’industrie mécanique et aéronautique.
Série 3000
L’alliage 3003 est le plus connu. Il contient du manganèse et une faible proportion de cuivre, ce qui lui confère une résistance supérieure à celle de l’aluminium pur, tout en conservant une excellente résistance à la corrosion.
Il est adapté à l’emboutissage, au formage et au soudage.
Série 4000
Les alliages de la série 4000 contiennent du silicium, ce qui abaisse leur point de fusion. Ils sont donc utilisés pour des applications nécessitant une bonne aptitude au moulage.
Pour améliorer certaines propriétés, du cuivre ou du magnésium peuvent être ajoutés.
Série 5000
La série 5000, et notamment l’alliage 5052, est très utilisée dans les environnements marins, grâce à sa résistance élevée à la corrosion.
Elle contient principalement du magnésium et est souvent employée pour les structures exposées à l’humidité et au sel.
Série 6000
Les alliages 6061 et 6063 sont parmi les plus répandus.
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Le 6061 offre un bon compromis entre résistance mécanique et résistance à la corrosion.
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Le 6063 se distingue par un excellent état de surface et de bonnes propriétés de traction.
Ces alliages sont couramment utilisés pour les profilés et les structures industrielles.
Série 7000
L’alliage 7075 est l’un des plus résistants. Il contient du zinc, du magnésium et du cuivre, offrant une excellente résistance mécanique et un très bon rapport résistance / poids.
Il est utilisé pour des pièces soumises à de fortes contraintes.
Conclusion
Ces propriétés font de l’aluminium un matériau particulièrement adapté à la fabrication de pièces en aluminium pour de nombreux secteurs industriels.
Les applications de l’aluminium industriel sont extrêmement variées, grâce à ses propriétés physiques et mécaniques ainsi qu’à la diversité de ses alliages. Le choix de la bonne série dépend des contraintes mécaniques, de l’environnement d’utilisation et des procédés de transformation envisagés.
Chez Crune, nous travaillons l’aluminium pour la fabrication de pièces métalliques de précision, notamment grâce à des procédés comme la découpe laser, adaptés aux exigences industrielles actuelles.