Mise en forme

C’est un procédé par lequel une plaque ou un lingot d’aluminium est aminci mécaniquement par l’action d’écrasement résultant du passage entre deux rouleaux, généralement lisses et tournant à sens inverse. L’épaisseur initiale diminue par déformation plastique du métal. ^[9]

Consultez le feuillard technique sur le laminage de l’aluminium du CQRDA pour plus d’infos.

C’est un procédé mécanique qui est fait à l’aide d’une cintreuse et qui a pour but de déformer des tubes, des barres et des profilés extrudés selon un rayon et une longueur d’arc de cercle.

Consultez notre article sur le procédé de transformation par cintrage et le feuillard technique sur le pliage et le cintrage de l’aluminium du CQRDA pour plus d’infos.

Plusieurs technologies de découpage sont disponibles pour l’aluminium : le découpage par cisaillement mécanique, électrique et thermique. La sélection du procédé de découpe est faite en fonction de l’épaisseur à découper, de la complexité de la forme et de la précision requise. Les procédés courants sont : la découpe par laser, par jet d’eau, par scie ou par plasma.
 
Consultez notre article sur le découpage de l'aluminium pour plus d’infos.

C’est un procédé qui permet de déformer une tôle plane en une forme creuse de géométrie plus ou moins complexe. Ce procédé est réalisé à l’aide d’une presse hydraulique ou mécanique équipée d’un poinçon et d’une matrice. Le métal se déforme de manière permanente lorsque la tôle est entraînée par le poinçon dans la matrice. On nomme « embouti » le corps creux avec une paroi plus ou moins cylindrique. ^[4]

Consultez notre article sur l'emboutissage profond de l'aluminium et le feuillard technique sur l’emboutissage de l’aluminium du CQRDA pour plus d’infos.

L’estampage consiste à déformer plastiquement une feuille de métal avec une matrice montée sur des presses hydrauliques ou mécaniques.

Le rabattage est un pliage à 180° qui consiste à rabattre sur elle-même une tôle métallique grâce à une matrice de rabattage.

L’extrusion est un procédé qui permet de produire de longs profilés dotés de sections complexes. Le principal avantage de l’extrusion est de pouvoir intégrer différents artifices dans une section, ainsi que d’ajuster les épaisseurs des parois selon les besoins de rigidité ou de résistance. Pour produire une extrusion d’aluminium, il faut usiner une matrice de la forme souhaitée. Par la suite, une billette cylindrique d’alliage d’aluminium est chauffée de 800°F (427°C) à 925°F (496°C) avant d’être placée dans une chambre pour y recevoir la poussée d’un piston, ce qui force l’aluminium, alors dans un état pâteux, à traverser la matrice. L’extrusion passe ensuite sur une table de refroidissement. Selon l’alliage extrudé et la condition de trempe désirée, le taux de refroidissement est fait par air forcé ou par jets d’eau. Lorsque le refroidissement est terminé, le profilé extrudé est déplacé pour un redressement par étirement, puis coupé de longueur voulue. La dernière étape consiste à traiter thermiquement les extrusions dans des fours, ce qui durcit l’aluminium en accélérant le processus de vieillissement.

Consultez notre article technique sur l'extrusion et le feuillard technique sur l’extrusion de l’aluminium du CQRDA pour plus d’infos.

L’extrusion par percussion consiste à exercer une pression sur une pastille d’aluminium déposée dans une matrice, ce qui force alors l’aluminium à remonter dans la cavité libre entre la matrice et le piston. À titre d’exemple, les contenants d’aluminium utilisés pour les bombes aérosol sont fabriqués avec ce procédé. Dans ce cas particulier, une pastille d’aluminium est déposée dans une matrice et écrasée par un piston. La paroi de la matrice formera la face extérieure de la bouteille et le piston la face intérieure.

C’est un procédé de fabrication qui consiste à fabriquer une pièce à partir d’une poudre métallique mise en fusion par un faisceau laser. Essentiellement retrouvé dans l’impression 3D, la pièce est produite par l’empilement de couches successives contrôlées par ordinateur.
 
Consultez notre article sur la fabrication additive pour plus d’infos.

La soudure laser permet d’assembler entre-elles des tôles d’épaisseurs différentes dans le but de former un brut prêt à l’emboutissage (flan). Essentiellement utilisé dans l’industrie automobile, ce procédé permet de produire une pièce dotée de différentes épaisseurs, optimisées en fonction de l’usage. ^[27]

Dans ce procédé, le moule est métallique. Celui-ci prend la forme extérieure de la pièce à créer. L’alliage d’aluminium liquide est versé dans la cavité nommée empreinte. Le remplissage se fait par gravité. ^[17]

L’alliage d’aluminium liquide est injecté à une pression de 70 à 100 MPa dans l’empreinte du moule à l’aide d’un piston. L’opération est rapide, soit d’environ 0,1 seconde en moyenne. ^[18]

Le moulage au sable se décline en deux versions :  à vert ou durcit à froid.

• Le moulage à vert utilise un lien minéral (bentonite + eau)
• Le moulage durci à froid utilise comme lien une résine organique.

L’avantage du moulage à cire perdue est de pouvoir créer des pièces complexes qui ne pourraient pas être moulées autrement, monoblocs avec une excellente tolérance dimensionnelle ainsi qu'un excellent finit de surface. Le principe est de mouler des pièces en cire assemblables entre elles. ^[19]

Le forgeage liquide ou « squeeze casting » est un procédé qui consiste à couler lentement des pièces épaisses d’aluminium sous très haute pression, dans un moule.

Consultez le feuillard technique du pour plus d’infos.

Peu utilisé, ce procédé se distingue par l’absence de noyau. Le modèle en polystyrène brûle au contact du métal liquide lors du remplissage du moule.

Dans ce procédé, le matériau est à l’état semi-solide. Les pièces en alliage d’aluminium moulées sont surtout utilisées pour des applications structurales. À la température de l’état semi-solide, l’alliage est injecté dans un moule. Puisque la viscosité du métal est supérieure et que le débit d’injection est plus lent, le remplissage du moule se fait avec très peu de turbulence. D’ailleurs, les pièces produites ont une porosité presque nulle. ^[20]

Très rare, ce procédé coule le métal dans un moule en sable au liant soluble dans l'eau. Avant la solidification complète de l'aluminium, des jets d’eau dissolvent le sable et refroidissent rapidement la pièce, lui conférant d'excellentes propriétés mécaniques.

La découpe se fait à l’aide d’un jet d’eau de haute pression ou un mélange à base d’eau et d’une substance abrasive. Le découpage par jet d’eau abrasif permet de couper des matériaux durs et de grande épaisseur.

Lorsque le matériau est sensible aux hautes températures, ce type de découpe est préconisé. Ce procédé est utilisé dans l’industrie minière et l’industrie aérospatiale. ^[25]

Aussi appelé usinage par abrasion, le meulage consiste à retirer de la matière de la surface d’une pièce par abrasion. Cet outil est constitué de particules abrasives et d’un agglomérant.

Cette technique permet d’obtenir une surface commune à deux pièces. C’est un procédé par abrasion.

Puisque la vitesse de coupe est extrêmement élevée, la chaleur n’a pas le temps de se propager dans la pièce. Cela permet de réduire le temps d’usinage et d’augmenter la productivité.

En utilisant un jet d’air comprimé, la chaleur est évacuée avec le copeau. Une lubrification de refroidissement n’est donc pas nécessaire. ^[26]

Les opérations d’usinages mentionnées ci-dessus modifient l’aluminium en y retirant de la matière à l’aide de différents outils. Le perçage et le découpage modifient physiquement la forme de l’aluminium. Avec le tournage, il est possible d’obtenir des pièces de forme cylindrique ou conique. En ce qui concerne le filetage, cette méthode permet de former un ou plusieurs filets. Le brochage permet d’agrandir un trou circulaire à une forme non circulaire plus grande. Une broche peut former une courbe ou une rainure. Le rabotage consiste à améliorer la planéité de la surface ou à diminuer l’épaisseur de la pièce à l’aide d’un mouvement rectiligne d’une raboteuse sur une table. L’alésage consiste à modifier l’intérieur d’un cylindre; il s’agit généralement de régulariser l’intérieur d’un tube, d’un trou.

Le laser permet de couper l’aluminium avec une grande précision. Entre autres, les feuilles d’aluminium sont souvent coupées au laser. Le faisceau de celui-ci découpe en continu et permet une finition uniforme.