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Point Conseil

L’usinage de l’aluminium

L’aluminium, une matière facile à usiner ?
L’aluminium est un métal léger et mou. Plus tendre que les autres matériaux, l’usinage se révèle plus facile et plus rapide. Les alliages d’aluminium sont légers et permettent une bonne usinabilité. Les plus courants sont composés notamment de Silicium (Si), de Magnésium (Mg), de Cuivre (Cu), de Manganèse (Mn)…
Bien que l’usinage soit aisé, l’emploi d’outils spécifiques et adaptés à cette matière est requise afin d’obtenir les résultats escomptés.
L’inconvénient principal lors de l’usinage de l’aluminium est la création d’une fausse arête, résultant de l’accumulation de copeaux d’aluminium se collant sur l’outil. Ce problème est accentué par la viscosité de cette matière.
Afin de remédier à ce problème, il faut notamment :
- Accroître la vitesse de coupe (Vc).
- Utiliser des lubrifiants adaptés à ce type d’usinage. L’objectif est de réduire le frottement et d’évacuer aisément les copeaux.
Comment choisir son outil coupant :
Le choix de la matière de l’outil de coupe dépendra de la matière de la pièce à usiner, en voici deux exemples :
- L’acier rapide HSS. Il est utilisé lorsque l’aluminium est d’une résistance modérée, c’est à dire contenant peu de Silicium (Si< 0,5).
- Le carbure HM. Il est recommandé lorsqu’il s’agit de travailler un aluminium d’une plus forte résistance. A noter qu’un outil en carbure avec un revêtement TiN ou TiCN permettra la réduction des frottements.
Comme l’usinage de l’aluminium est très rapide, l’enlèvement de matière est abondant (4 fois plus que l’acier) ce qui engendre une production plus importante de copeaux. La conception de l’outil est donc essentielle, notamment avec l’existence de goujures larges.
Afin de choisir au mieux votre outil, référez-vous au tableau de « Performances par matières » se trouvant dans notre catalogue.
Exemple :
Explications : Absence de * signifie que l’on ne peut pas usiner cette matière. Un seul * indique que l’on peut éventuellement usiner mais sous certaines conditions. Enfin, deux ** s’apparente à une recommandation pour usiner cette matière.
Perçage de l’aluminium : recommandations.
- Le choix du foret doit se faire en prenant compte de la capacité de la machine outil, le type de lubrifiant employé et la matière à usiner (ici, les alliages d’aluminium).
- L’angle de pointe utilisé pour le travail de l’aluminium est généralement compris entre 130° et 140°.
- Pour éviter la détérioration du foret, de la pièce à usiner ou de la machine, veillez à garantir une bonne stabilité lors de l’usinage.
- La lubrification doit se faire avec une huile ou un lubrifiant adapté à l’application. Elle doit être abondante et l’arrosage doit se faire sur la pointe du foret.
- Un mandrin de qualité est recommandé pour garantir le bon maintien du foret et une bonne concentricité.
- Le réaffûtage d’un foret est l’occasion de supprimer les détériorations subies par l’outil coupant tout en gardant sa bonne géométrie.
Taraudage de l’aluminium : informations.
- Assurez-vous de la bonne fixation de la pièce (bridage) pour éviter la casse du taraud et/ou la création d’un filetage de mauvaise qualité.
- Le choix du taraud se fera en tenant compte de la matière à travailler (alliage d’aluminium) mais également du type de trou à exécuter : trou borgne ou trou débouchant.
- Avant de tarauder, effectuez au préalable un perçage au bon diamètre. A titre indicatif, le calcul est le suivant pour connaître le diamètre d’un foret standard :
Diamètre nominal du taraud - Pas du taraud = Diamètre du foret (foret standard)
Exemple : M6 – Pas de 1 = 5 mm de diamètre
- Mettez en œuvre une bonne vitesse de coupe.
- A l’instar des forets et fraises, utilisez des lubrifiants adaptés au taraudage de l’aluminium.
Fraisage de l’aluminium : conseils.
- Pour enlever de la matière efficacement, optez pour le fraisage en avalant (ou fraisage en concordance) afin que l’effort de coupe tangentiel accompagne la pièce à fraiser dans son déplacement (voir schéma ci-après). Les objectifs recherchés sont nombreux : plus longue durée de vie de la fraise, évacuation des copeaux améliorée, meilleure finition de la surface. Par ailleurs, à l’inverse d’un fraisage en opposition, le fraisage en avalant requiert une puissance moins grande de la machine (ex : fraiseuse).
- Un fraisage réussi de l’aluminium est conditionné par le bon état du matériel : fraise et mandrin non abîmé (en n’omettant pas de vérifier l’état de la queue) et machine-outils en bon état de fonctionnement.
- N’oubliez pas que le choix d’une fraise en matière carbure monobloc ou revêtues (TiN, TiAlN, …) optimisera la productivité de l’usinage.
Travail en avalant
Travail en opposition
Travail en avalant
 
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