Usinage métal – Caractéristiques des différents types de métaux.

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L’usinage du métal permet d’obtenir différentes pièces avec des fonctionnalités diverses et variées. Notre article détaillera les différentes caractéristiques des principaux matériaux métalliques pour l’usinage ainsi que les possibilités qu’elles offrent en terme d’utilisation.

Les différents types de matière pour l’usinage métal

Tout d’abord, il faut distinguer les principales catégories de métal. Dans un premier temps, quand on parle de matériaux métalliques, on retrouve les métaux dits purs et les alliages. On parle d’alliages métalliques lorsque c’est un mélange de plusieurs métaux purs ensemble ou avec d’autres éléments chimiques. Un métal pur, comme son nom l’indique, n’est constitué que d’une seule composition.

Ensuite, on peut les catégoriser en deux parties : les métaux ferreux et les métaux non-ferreux. Ces 2 sous-ensembles se distinguent par leur composition ou non en fer. Ainsi les métaux ferreux sont composés de fers ou d’alliages ferreux et les non-ferreux sont tout le reste des métaux comme par exemple : le cuivre, l’aluminium…

Le tableau ci-dessous regroupe les principaux métaux en fonction de la catégorie à laquelle ils appartiennent.

Métaux ferreux


  • Acier et ses alliages
  • Fonte et ses alliages

Métaux non-ferreux


  • Aluminium et ses alliages
  • Cuivre et ses alliages
  • Zinc et ses alliages
  • Titane et ses alliages

Les caractéristiques des différents métaux pour l’usinage

Acier

C’est un alliage ferreux composé majoritairement de fer et de carbone. L’acier peut être lui-même allié à d’autres éléments chimiques. Il existe donc plusieurs possibilités de combinaisons d’aciers possibles en fonction de ce que l’on recherche et par conséquent un grand nombre de types d’aciers. 

Ses caractéristiques

L’acier à une très bonne résistance à la déformation, aux ruptures et aux chocs. Il a également une très bonne dureté.

Ses principales utilisations

Du fait qu’il existe énormément de type d’aciers son utilisation est très grande et variée. À titre d’exemple, on le retrouve dans le domaine de la construction, du BTP, de l’automobile…

Fonte

C’est un alliage ferreux composé de fer et de carbone. Le carbone étant présent en petite quantité, mais tout de même en plus grosse quantité que dans l’acier. Comme l’acier il existe différentes fontes en fonction de leur alliage à d’autres éléments chimiques.

Ses caractéristiques

La fonte a une faible résistance en traction et en flexion mais celle-ci est élevée en compression. La conductivité thermique de ce métal ferreux est très faible.

Ses principales utilisations

La fonte est utilisée pour des pièces nécessitant un moulage en fonction de la forme de celle-ci et également pour sa grande résistance en compression. Elle est utilisée pour fabriquer des blocs-moteur, des pompes, des valves, des radiateurs…

Aluminium

C’est un métal qui se différencie par sa légèreté. L’aluminium existe à l’état pur, mais peut également être allié à d’autres éléments afin d’obtenir d’autres propriétés en fonction du besoin final.

Ses caractéristiques

La première de ses caractéristiques est celle qui le différencie : sa légèreté. Il confère également une très bonne résistance en terme de mécanique et de corrosion. Néanmoins, malgré son fort degré de résistance, il reste ductile et malléable. L’aluminium est également un très bon conducteur thermique et électrique.  Ce métal non-ferreux est imperméable et fait office de barrière à la lumière, l’eau, aux odeurs ainsi qu’aux micro-organismes. Pour finir, l’aluminium possède des propriétés réfléchissantes.

Ses principales utilisations

Au vu de ses nombreuses caractéristiques et notamment sa légèreté on le retrouve beaucoup dans le secteur de l’aéronautique et le transport. Il est aussi beaucoup utilisé dans l’industrie agro-alimentaire et pharmaceutique.

Cuivre

Le cuivre est un métal non-ferreux se distinguant par sa couleur rougeâtre. Il existe également plusieurs déclinaisons d’alliages de cuivre avec d’autres éléments. Ce sont d’ailleurs les alliages de cuivre qui sont utilisés dans l’usinage et non le cuivre à l’état pur qui lui est beaucoup moins, voire, pas adapté à l’usinage.  

Ses caractéristiques

C’est un des meilleur conducteurs électrique et thermique. Il est résistant à la corrosion. Il est également très ductile ce qui lui confère une excellente malléabilité et plasticité. Il possède aussi de bonnes conditions de soudabilité. Une autre de ses caractéristiques, non-négligeable, est qu’il est amagnétique, ce qui veut dire qu’il ne possède pas de propriétés magnétiques.  Pour finir, sa teinte de couleur naturel lui confère également des propriétés esthétiques.

Ses principales utilisations

Il est beaucoup utilisé dans la production de câblage mais également dans le secteur de l’industrie et de la construction notamment pour sa résistance à la corrosion.  

Zinc

C’est un métal non-ferreux dit lourd, il est de couleur blanc bleuâtre. Il possède également de nombreuses combinaisons d’alliages avec d’autres éléments.

Ses caractéristiques

Ce métal est lourd mais présente une bonne malléabilité à haute température. Il a également de bonnes propriétés de conduction électrique et thermique. De plus, les alliages de zinc permettent d’agrandir la résistance à la traction ou bien à la rupture.

Ses principales utilisations

Le zinc et ses alliages sont principalement utilisés dans les domaines de la construction, le domaine du transport et notamment le secteur de l’automobile et chez les fournisseurs d’équipements industriels.

Titane

Ce métal non-ferreux d’aspect blanc brillant est léger mais très résistant. Il peut également être allié à d’autres éléments chimiques afin d’obtenir d’autres propriétés que celles qui lui sont déjà conférées.

Ses caractéristiques

C’est un métal léger qui pourtant affiche une excellente résistance mécanique mais également une résistance au feu. De plus, il n’est pas soumis à la corrosion.

Ses principales utilisations

Les secteurs dans lesquels il a été utilisé à l’origine sont l’aéronautique et l’aérospatiale. Il est aujourd’hui employé dans de plus en plus de secteurs comme dans les industries pétrolières pour fabriquer des réacteurs dans les raffineries. Le titane et ses alliages sont également utilisés dans le secteur de la défense notamment dans la fabrication des équipements militaires. On peut également les retrouver dans l’industrie médicale notamment pour la fabrication de prothèses.

(Origine : smecatec 12/5/21)

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