De nombreux métaux sont utilisés pour la fabrication de pièces. Nous allons vous présenter les différents types de métaux utilisés pour l’usinage et leurs caractéristiques.

Types de métaux pour l’usinage

L’usinage est l’ensemble des opérations des processus industriels permettant de travailler une matière première déterminée. L’objectif est de donner une certaine forme à la matière première sélectionnée (plastique, bois ou métal). Cependant, tous les matériaux ne se comportent pas de la même manière, et tous les outils utilisés ne permettent pas de réaliser les mêmes opérations. Il est donc important de bien connaître la matière première de départ avant de concevoir une pièce. En outre, au sein de chaque matière première principale, il existe différents types qui vont également conditionner le processus de fabrication.
Les métaux constituent l’un des ensembles les plus larges et les plus utilisés dans l’industrie. Il existe de nombreux types de métaux à usiner : acier, fonte, étain, cuivre, laiton, aluminium, bronze, titane, zinc, plomb ou magnésium. Parmi ceux-ci, les métaux ferreux (acier et fonte) ainsi que le cuivre et l’aluminium sont les plus courants dans l’industrie en raison de leur comportement à haute température, de leur usure ou de la ténacité de ces matériaux.

Acier

L’acier est l’un des matériaux les plus utilisés dans le secteur de l’usinage. Il existe deux groupes principaux : les aciers alliés et les aciers inoxydables.

Les aciers alliés sont idéaux pour développer différents types de projets. Pour obtenir ce type d’acier, il suffit de combiner l’acier et le carbone avec tout autre élément d’alliage, améliorant ainsi ses propriétés thermodynamiques et mécaniques. Les éléments les plus courants sont : le sélénium, le bore, le manganèse, le plomb, le chrome, le silicium, le molybdène, le vanadium et le nickel.

Les alliages d’acier permettent d’obtenir une dureté et une ténacité plus élevées, d’améliorer le processus de trempe, ainsi que d’apporter une meilleure élasticité et résistance aux hautes températures. Ces propriétés font qu’ils sont fréquemment utilisés dans l’industrie. Par exemple, les aciers faiblement alliés sont utilisés dans la fabrication de machines et pour les outils à chaud ou à froid, et les aciers rapides sont utilisés dans les outils de coupe.

L’acier inoxydable est l’un des matériaux les plus utilisés dans le domaine de l’usinage. En outre, la famille des aciers inoxydables est divisée en quatre autres types selon leur malléabilité, leur dureté et leur résistance à la corrosion.

• Austénitique : Il s’agit de l’acier le plus résistant à la corrosion en raison de sa faible teneur en carbone. Parmi ses composants, il est notamment possible de retrouver le nickel et le chrome. Souvent utilisé dans les équipements industriels, sa résistance en fait l’un des des candidats parfaits pour les réservoirs et les tuyaux contenant des liquides corrosifs, mais il est également utilisé dans l’industrie minière, chimique, cryogénique, alimentaire et pharmaceutique.
• Ferritique : Il s’agit d’un alliage chromique très économique et résistant à la corrosion. Ils diffèrent des austénitiques en ce qu’ils sont magnétiques et présents dans certains de leurs composants. Cette alliage est souvent utilisé dans les usines de traitement du pétrole ou du gaz naturel, les réservoirs d’acide nitrique et d’eau chaude ou dans la création de pièces de fours et de chambres de combustion.
• Martensitique : Son nom provient de sa microstructure en martensite tétragonale qui lui permet d’être durci à basse température, ce qui lui confère résistance et dureté. Il est couramment utilisé dans la fabrication d’équipements médicaux.
• Duplex : Ce type d’acier a une teneur élevée en chrome et en molybdène et est l’un des plus élastiques, mais également l’un des plus chers. Il est utilisé dans la fabrication de ventilateurs, de rotors, d’arbres et de certaines structures telles que les ponts.

Fonte

La fonte est essentiellement un mélange de fer et de graphite qui donne un matériau avec une grande résistance à l’usure et une dureté supérieure. Les différents types de fonte sont classés comme suit :

fonte grise (gris foncé au niveau de la surface de fracture), fonte blanche (blanc brillant) ou truitée (surface de fracture grisâtre).

La fonte est un type de métal très couramment utilisé lors des processus d’usinage. Elle est souvent utilisée dans le logement des pompes à eau marines, dans la fabrication de rouleaux de laminoirs ou dans des pièces d’équipements mobiles terrestres.

Cuivre

Après le fer et l’aluminium, le cuivre est le matériau le plus utilisé dans l’industrie. Sa haute conductivité thermique et électrique, sa grande résistance à la corrosion, sa ductilité et sa malléabilité rendent le cuivre et ses alliages faciles à usiner.

Le cuivre est un excellent matériau pour l’usinage CNC de prototypes et l’un des matériaux les plus utilisés dans la fabrication de composants électroniques. Cependant, ce n’est pas son seul usage, il est également utilisé dans la fabrication de câblages, de tuyaux, d’instruments de musique et d’outils.

Aluminium

Les alliages d’aluminium peuvent être usinés facilement et avec relativement peu d’énergie. Il s’agit de l’un des métaux les plus fréquemment utilisés dans les processus de production en raison de ses propriétés. Parmi ces propriétés, il convient de citer une faible densité (avec un excellent rapport résistance/poids), une protection naturelle contre la corrosion et une conductivité électrique et thermique élevée.

La polyvalence de l’aluminium lui permet d’être utilisé dans un large éventail d’applications : aviation, contenants alimentaires, industrie aérospatiale, fabrication de machines, équipements sportifs, armement ou industrie chimique.

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