Cercle en aluminium pour autocuiseur

12/15 2025

Quand les gens parlent decercle en aluminium pour autocuiseur, ils restent généralement en surface : « bonne conductivité thermique, légers, économiques ». C'est vrai, mais c'est trop simpliste. Un autocuiseur est en fait l’un des environnements les plus difficiles dans lesquels vous pouvez placer un cercle en aluminium :haute pression + haute température + humidité + acides alimentaires + charge mécanique + cycles thermiques répétés.

Du point de vue d’un ingénieur en matériaux, le corps d’un autocuiseur est unrécipient sous pression à paroi mincefabriqué à partir d'un disque (cercle) en alliage d'aluminium forgé. pourquoi certains cercles d’aluminium fonctionnent – ​​et pourquoi certains échouent – ​​nous oblige à regarder de l’intérieur vers l’extérieur : deprofils de pression et de contrainte thermiqueen arrière versconception de l'alliage, états, épaisseur et parcours de traitement.

Vous trouverez ci-dessous une vue pratique et technique destinée aux fabricants, aux ingénieurs d'approvisionnement et aux propriétaires de marques de cuisinières qui ont besoin de plus que le simple langage d'une brochure.

1. Pourquoi un autocuiseur nécessite un cercle en aluminium spécial

1.1 Il ne s’agit pas de « n’importe quel cercle »

Un autocuiseur fonctionne généralement à :

• Pression de travail: ~60 à 90 kPa au-dessus de la pression atmosphérique (environ 8 à 15 psi de jauge)
• Température du mur: 115–125 °C en service normal
• Points chauds locaux sur la base(batterie gaz ou électrique) : 180–230 °C transitoirement au fond extérieur

Votre cercle en aluminium (avant emboutissage et filage) doit :

1. Aspirer profondément et étendresans fissure (fond + paroi latérale d'un seul disque).
2. Conserver suffisammentlimite d'élasticitéensuite pour résister en toute sécurité :
   • contrainte de cerceau dans la paroi latérale,
   • contraintes de flexion et de flambage dans le fond.
3. Résistercorrosion par piqûres et fissuresdes sels, des acides, des détergents et des cycles de cuisson.
4. Maintenirstabilité dimensionnellesous chauffage/refroidissement cyclique (pas de déformation de la base, pas de dilution à des niveaux dangereux).
5. Resterde qualité alimentaire et conforme aux réglementationssur tout le cycle de vie.

Vous ne sélectionnez donc pas une « qualité de cercle en aluminium ». Vous concevez unpaquet immobilieret assurez-vous que le disque, le parcours de traitement et l'alliage/état de trempe vous donnent ces propriétés dans lenavire fini, pas seulement dans le cercle plat.

2. De la pression et du stress aux exigences du cercle

2.1 Approximation de la pression à paroi mince

Pour la partie cylindrique de la cuisinière :

[\sigma_\theta \approx \frac{p \cdot r}{t}]

Où:

• ( \sigma_\theta ) = contrainte du cerceau
• ( p ) = surpression interne
• ( r ) = rayon interne
• ( t ) = épaisseur de paroi dans la section droite

Exemple (cuisinière domestique typique) :

• Surpression de travail ( p ): 0,1 MPa
• Rayon intérieur (r): 80 mm (0,08 m)
• Épaisseur de paroi (t): 2,5 mm (0,0025 m)

[\sigma_\theta \approx \frac{0,1 \times 0,08}{0,0025} = 3,2 \text{ MPa}]

Même en ajoutant :

• facteur de sécurité,
• points faibles des éclaircies locales,
• effets de formage et de soudage,

vous approchez rarement les limites de résistance ultime à la traction (UTS) des alliages corroyés 3xxx/5xxx (100-250 MPa). Donc,la force est « facile » ; la formabilité et la stabilité ne sont pas.

Levrai défifait un cercle qui :

• peut être déformé de manière agressive (emboutissage profond, repassage mural, essorage),
• tout en restant stable en forme et résistant à la corrosion pendant 5 à 10 ans et plus.

3. Point de vue unique : concevoir à rebours de l’histoire de la formation

Au lieu de commencer par « Quel alliage est bon pour les cuisinières ? », nous commençons par« Qu'est-ce que mon processus fait au cercle ? »Ensuite, nous choisissons la chimie et tempérons en conséquence.

3.1 Itinéraire de processus typique du cercle au cuiseur

1. Suppression: Découpez un cercle d'aluminium dans une bobine ou une feuille.
2. Emboutissage lubrifié: Le disque est aspiré dans une coupelle (fond + paroi courte).
3. Redessiner / étirer les murs / repasser: Réglez la hauteur finale et l'épaisseur du mur.
4. Filature ou fluoformage(pour le réglage du profil) : Affinez le rayon et la forme de la jante.
5. Traitements thermiques / soulagement du stress(parfois léger) : Pour réduire le stress résiduel.
6. Collage de base externe(pour induction : sandwich inox‑aluminium‑aluminium).
7. Finition des surfaces:
   • Polissage mécanique + brossage
   • Anodisation ou revêtement transparent (si utilisé)
8. Assemblage / rivetage / montage poignée / assortiment de couvercles.

Les >60 % de vos modes de défaillance (fissure, peau d'orange, « bord d'oreille », gauchissement, mauvaise répétabilité dimensionnelle) proviennent d'uncorrespondance inadéquate de :

• Niveaux d'alliage et d'impuretés
• Tempérament (série O vs H)
• Distribution granulométrique et texture
• Profil d'épaisseur du cercle (disque simple ou multi-jauge)

Ainsi, un « cercle en aluminium pour autocuiseur » est jugé sur la ligne de presse, et pas seulement en laboratoire.

4. Principaux systèmes d’alliage utilisés pour les cercles d’autocuiseurs

4.1 Choix courants et pourquoi

• Série 1xxx (par exemple, 1050, 1060)

  • Haute pureté, excellente formabilité et conductivité thermique.
  • Points faibles: faible résistance, plus sujet aux bosses, pas idéal là où la rigidité dimensionnelle est critique.

• Série 3xxx (par exemple, 3003, 3004)

  • Allié au Mn ; équilibre entre résistance, emboutissage profond et résistance à la corrosion.
  • Largement utilisé pour les ustensiles de cuisine et les corps de cuisinières de puissance moyenne.

• Série 5xxx (par exemple, 5052, 5182)

  • Allié au magnésium ; résistance supérieure et bonne résistance à la corrosion dans un environnement neutre/faiblement alcalin.
  • Bonne aptitude à l'emboutissage si fourni dans des états doux ; couramment utilisé dans les autocuiseurs haut de gamme, en particulier ceux recevant un profilage sévère et une liaison de base externe.

Vous trouverez ci-dessous une comparaison simplifiée des alliages couramment utilisés sous forme de cercle :

5. Plages de composition chimique typiques (qualités représentatives)

(Les valeurs sont indicatives ; confirmez toujours avec les dernières normes et spécifications du fournisseur.)

5.1 1050 (Commun pour les cercles d'ustensiles de cuisine économiques)

5.2 3003 (Workhorse pour les cercles d'autocuiseur)

5.3 5052 (alternative à résistance plus élevée)

6. Les tempéraments et pourquoi ils comptent plus que la plupart des gens ne le pensent

6.1 Colères courants pour les cercles de cuisiniers

La plupart des cercles d'autocuiseurs sont fournis en :

• Ô tempérament(recuit):
  • Ductilité maximale, faible résistance, idéale pour l'emboutissage profond avec des taux d'emboutissage élevés.
• H12, H14(écroui, partiel):
  • Une certaine résistance, une formabilité acceptable pour des formes plus simples.
• H111 / H112(léger écrouissage, pour 5xxx) :
  • Favorable pour l’équilibre résistance + formabilité dans les alliages plus résistants.

Pourcorps d'autocuiseur emboutis, typiquement:

• 3003‑O
• 3003‑H14 (si équipement utilisant des séries contrôlées d'étirage + recuit intermédiaire)
• 5052‑O ou 5052‑H32/34 (lors de l'utilisation de tirages moins profonds ou de tirages optimisés)

6.2 Taille des grains et consommation : les ennemis négligés

La variation des oreilles des coupelles et de l'épaisseur des parois provient deanisotropie(texture roulante). Une structure de grain mal choisie produit :

• Jante irrégulière (plus de chutes de coupe, plus de déchets de matière).
• Les zones éclaircies localement, c’est l’avenirsites d'initiation des pannesutilisé.

En choisissant la granulométrie (ASTM 6-8 est typique pour les cercles de cuisson) et le programme de laminage, les fournisseurs optimisent le « rapport d'épi » pour maintenir la coupe à ≈1-2 % tout en maintenant la ténacité dans les régions inférieures des parois.

Conseil pratique :
Lors de la qualification des fournisseurs de cercles en aluminium, exigez :

• Données granulométriques
• Données sur le ratio de gain (par exemple, à 45°, 90°, 135° par rapport au sens de roulement après un test de tirage standard)
• Valeur r et valeur n si disponibles

C'est souventplus prédictif que de simples rapports d'essais de traction.

7. Caractéristiques fonctionnelles des cercles en aluminium dans les autocuiseurs

7.1 Fonctionnalités de gestion thermique

La conductivité thermique relativement élevée de l'aluminium (~ 150 à 230 W/m·K selon l'alliage) offre :

• Chauffage rapide: réduit le temps pour atteindre la pression de cuisson.
• Bonne répartition latérale de la chaleur: aide à supprimer les points chauds locaux des brûleurs/éléments.
• Efficacité énergétique: un temps de chauffage raccourci se traduit directement par des économies de gaz/électricité.

Angle unique : épaisseur par rapport à l'inertie thermique

Pour des rayons domestiques typiques (∼100-120 mm), en augmentant l'épaisseur du cercle de 3,0 à 3,5 mm :

• Augmente l'inertie thermique(meilleur brunissement / moins brûlant).
• Ajoute de la rigidité structurelleau prix de :
  • Pot plus lourd,
  • Chauffage légèrement plus lent.

La chaleur spécifique et la densité d'un cercle 3xxx sont essentiellement fixes, donc vos vrais boutons par modèle :

• Alliage(la conductivité thermique ne se déplace que légèrement entre 1xxx et 5xxx),
• Répartition de l'épaisseur des feuilles/cercles(fond vs mur),
• Présence de base bimétallique (Al + acier)pour les conceptions électriques/à induction.

7.2 Caractéristiques mécaniques et de sécurité

Cercle en aluminium bien sélectionné + formage approprié fournissent :

• Résistance à l'éclatement adéquateavec une grande marge.
• Résistance aux bossesaux jonctions des poignées et aux surfaces d’impact.
• Cohérence dimensionnelleen planéité de base pour :
  • Bobine électrique,
  • Plateau en céramique/verre infrarouge,
  • Base à induction.

Les cercles trop mous (par exemple, 1 050‑O de haute pureté avec une épaisseur élevée) peuvent fonctionner correctement sous pression mais se déformer lors d'une utilisation quotidienne (tests de chute, surcharge, coincement dans les armoires). Offre d'alliages Mg ou Mn plus élevéerigidité en servicesans jauge excessive.

7.3 Performances en matière de corrosion et de contact alimentaire

L'aluminium forme un protecteurFilm d'oxyde d'Al₂O₃naturellement. Mais lecheminun cercle en aluminium est coulé, laminé, recuit et fini affecte :

• Sensibilité aux piqûres du Cl⁻ (sel, détergent à vaisselle).
• Attaque intergranulaire en série 5xxx mal contrôlée.
• Tache et décoloration lorsqu'ils sont soumis à plusieurs reprises à des aliments acides.

Utilisation de 3xxx ou de 5xxx contrôlé par Mg dansTempérament H1x ou O+ rendements d'anodisation décents :

• Forte résistance àeau bouillante saléeconditions.
• Bonne conservation de l’aspect de surface sur une longue durée de vie.
• Nettoyage plus facile ; une macrotopographie plus lisse retient moins de résidus alimentaires.

Sécurité alimentaire :
Les alliages 3xxx/5xxx courants utilisés pour ces applications sont compatibles avecContact alimentaire FDA / UErègles, lorsqu'il est fabriqué conformément aux normes en vigueur (et exempt de contamination par Pb, Cd, Hg, Cr⁶⁺).

8. Normes et critères d'acceptation à référencer

Même si tous ne s’appliquent pas à tous les marchés, vous combinez souvent :

• Normes sur les alliages et les produits

  • Série EN 485 / EN 573 (Produits corroyés en aluminium).
  • AA / ASTM (par exemple, ASTM B209 – Feuilles et plaques d'aluminium et d'alliage d'aluminium).

• Pratiques spécifiques aux ustensiles de cuisine(varie selon la région / client)

  • Spécifications internes : planéité du fond, uniformité de l’épaisseur des parois, pression d’éclatement minimale.

• Contact alimentaire, migration & sécurité

  • UE 1935/2004 et mesures d'application associées.
  • FDA 21 CFR 175-177, le cas échéant.
  • Réglementations locales sur les ingrédients de démoulage et de revêtement de l'aluminium.

Vous pouvez élever votre niveau technique en intégrant :

• DOE (plan d'expériences)sur les paramètres d'emboutissage (diamètre de l'ébauche, profil du poinçon, lubrification).
• FEM (Modélisation par éléments finis)pour cartographier les zones à fortes contraintes pétrothermiques et les améliorations géométriques avant les cercles d'achat de masse.

9. Scénarios d'application et comment les spécifications du cercle devraient changer

C’est ici que la visualisation des cercles en aluminium, basée sur l’application, ajoute une valeur pratique.

9.1 Cuisinière à gaz, autocuiseur domestique à faible coût

Exigences typiques :

• Alliage circulaire : 3003‑O ou 1060‑O
• Épaisseur : 2,8 à 3,2 mm
• Diamètre : 240–320+ mm (selon le volume et la conception)
• Finition : Polissage mécanique ; parfois couche de couleur extérieure.

Raisonnement:

• La cuisinière à gaz utilise une zone de contact rare mais une température souvent élevée.
• Conception du compresseur et du fond marin : la géométrie contribue davantage à l’intégrité structurelle que la résistance brute de l’alliage.
• Priorité à moindre coût : le 3003 offre une bonne interaction entre prix, ductilité et résistance à la corrosion.

9.2 Cuisinière électrique à serpentin/dessus en céramique

Exigences :

• Une plus grande exigence de sauvegarde maintient le sol plat pour contacter la bobine uniformément.
• L'anti-déformation est essentielle en raison du dopage thermique à grand forage plâtré par électrique.

Choix du cercle :

• 3003 ou 3004 à 3,2–3,8 mm + spécifications de planéité strictes.
• Ou 5052-O avec stable également à la fois forgeant un délicieux intellect post-partum, puis léger durcissement en option.

9.3 Autocuiseur à induction, base de sandwich épaisse

Ici,le cercle n'est pas seulement la zone de presse, c'est une base de plastificationpour disque inox cannelé par laminage ou soudure par friction malaxage.

Exigences:

• Bonne tolérance de liaison métallurgique ; éviter les grandes épaisseurs d'oxyde sur les surfaces AL.
• Assez d'épaisseur pour tolérer le meulage des rainures et la finition de la base triple couche.

Recommandé:

• 3003, 3004 ou 5052 cercle dansTempérament O ou H111, avec un grain raffiné et une tolérance d'épaisseur étroite (±0,05 à ±0,08 mm typique).
• Préparation spéciale de la surface (dégraissage, léger brossage ou gravure chimique) avant le collage.

10. Comment spécifier le cercle en aluminium pour les autocuiseurs (liste de contrôle pratique)

D’un point de vue achats/ingénierie, passer du « envoyez-moi 3003 cercles » à unspécification optimisée pour les performances. Articles recommandés :

1. Alliage et trempe

   • Précisez : par exemple, « AA 3003‑O conforme à EN 573 / ASTM B209 ».
   • Clarifier les substituts autorisés (3003 vs 3004, etc.).

2. Épaisseur et diamètre

   • Tolérance d'épaisseur ; typique ±0,05–0,08 mm selon le calibre.
   • Tolérance de diamètre ; typique ±0,5–1,0 mm selon la taille.

3. Propriétés mécaniques (sous forme de cercle)

   • Limite d'élasticité, résistance ultime à la traction, allongement A80 ou A50.
   • Direction : Direction de roulement vs transversale.

4. Métallographie

   • Plage de granulométrie (numéro ASTM) ; déclaration d'absence de grains grossiers.
   • Ratio de gain et ratio plat/aniso lors du tirage d'essai.

5. Qualité des surfaces

   • Visuel : exempt de laminage, inclusion, recouvrements, taches.
   • Ra maximum (si spécifié pour la finition intérieure cosmétique).

6. Limites de composition chimique

   • Répondre explicitement aux exigences en matière de Pb, Bi, Cd, le cas échéant.

7. Emballage et huile/lubrifiant sur les cercles

   • Lubrifiants pour bobines prescrits qui n’interfèrent pas avec l’étirage ou le revêtement ultérieur.
   • Inhibition de la corrosion et emballage pour le transport maritime, le cas échéant.

Ce niveau de détail auscène circulaireréduit les rejets, les retouches et les problèmes de presse importants plus tard.

Chaque cercle en aluminium rappelle :

• Comment il a été coulé (inclusions, ségrégation),
• Comment il a été roulé (textures, anisotropie),
• Comment il a été recuit (taille des grains, résistance vs formabilité).

Le corps de l’autocuiseur « révèle » alors cette mémoire lors du formage et des années d’utilisation. C’est pourquoi il est trompeur de se concentrer uniquement sur l’épaisseur et le prix.

D'un point de vue technique,Le « cercle en aluminium pour autocuiseur » n'est pas un disque de base, mais un précurseur préfabriqué d'un composant de sécurité.. Lorsque vous concevez de l'intérieur vers l'extérieur (de la pression interne, des contraintes thermiques, de la corrosion et de la charge de formage) à la composition, à l'état et à l'épaisseur de l'alliage, l'humble cercle devient un système de matériaux de précision qui effectue quatre tâches simultanément :

1. Se forme sans se fissurer.
2. Cuit efficacement et uniformément.
3. Survit à des années d’attaques chimiques et thermiques.
4. Maintient les marges de sécurité structurelles sous pression.

Les fabricants qui considèrent l’approvisionnement en cercle comme une discipline technique, et non comme un simple exercice de chaîne d’approvisionnement, proposent systématiquement sur le marché des autocuiseurs plus sûrs, plus fiables et plus efficaces.

https://www.alusheets.com/a/aluminum-circle-for-pressure-cooker.html