Bobine d'aluminium 1050 1060 1100 3003 3105


Lorsque les gens demandent des « bobines d’aluminium », ils supposent souvent que toutes les qualités sont à peu près les mêmes. En pratique, le choix entre 1050, 1060, 1100, 3003 et 3105 décide tranquillement si un produit se pliera proprement sur la presse plieuse, résistera à des années d'intempéries ou échouera pendant le formage ou l'entretien. Ces cinq alliages forment une sorte de « famille de bêtes de somme », couvrant un spectre allant du métal ultra pur et hautement conducteur aux feuilles renforcées au manganèse conçues pour vivre à l’extérieur.

Une manière utile de les considérer n’est pas de les considérer comme des niveaux isolés, mais comme trois groupes fonctionnels :

  • Aluminium pur pour la conductivité et la formabilité extrême : 1050, 1060
  • Aluminium commercialement pur pour une résistance modérée et une meilleure corrosion : 1 100
  • Aluminium allié au manganèse pour la stabilité structurelle et les performances du revêtement : 3003, 3105

Au sein de ces groupes, la trempe, l'épaisseur et la finition de surface déterminent le comportement final de la bobine dans votre processus.

La chimie comme outil de conception, pas seulement comme ligne de certificat

Au lieu de traiter la composition chimique comme une case à cocher sur un rapport d’essai d’usine, vous pouvez la considérer comme un bouton de réglage des performances.

Vous trouverez ci-dessous une gamme chimique typique pour ces alliages (% en masse) :

AlliageSi (maximum)Fe (maximum)CuMnMgZn (maximum)Autres (chacun / total)Al (environ)
10500,250,400,05 maximum0,05 maximum0,05 maximum0,03 / 0,10≥ 99,50
10600,250,350,05 maximum0,03 maximum0,05 maximum0,03 / 0,10≥ 99,60
11000,950,05 à 0,200,05 maximum0,10 maximum0,05 / 0,15≥ 99,00
30030,600,700,05 à 0,201,0–1,50,10 maximum0,05 / 0,15Reste (Al)
31050,600,700,30 maximum0,30-0,800,20-0,800,40 maximum0,05 / 0,15Reste (Al)

Du point de vue d’un ingénieur de procédés, trois éléments ressortent :

  • La pureté (teneur en Al) stimule la conductivité électrique et thermique et améliore la formabilité par emboutissage profond.
  • Le manganèse est le facteur de résistance silencieux des 3003 et 3105, augmentant la limite d'élasticité sans trop sacrifier la ductilité.
  • Le cuivre, même en dixièmes de pour cent, modifie la résistance et la résistance à la corrosion ; en 1100 et 3003, il est modeste, adapté aux environnements généraux plutôt qu'aux atmosphères industrielles agressives.

En considérant ces compositions comme des leviers à actionner plutôt que des chiffres à mémoriser, vous pouvez rapidement adapter la bobine au devoir.

Comportement mécanique : comment la bobine agira réellement dans votre ligne

La plupart des problèmes pratiques liés aux bobines d'aluminium (fissuration, peau d'orange, retour élastique, ondulation inattendue) proviennent d'une inadéquation entre l'alliage, la trempe et le chemin de formage.

Les propriétés typiques à température ambiante (pour les bobines minces dans les états courants) sont :

AlliageCaractère typiqueLimite d'élasticité Rp0,2 (MPa)Résistance à la traction Rm (MPa)Allongement A50 (%)Remarques
1050O/H14~20 / 60~60/100~35 / 10Extrêmement ductile en O, bonne aptitude au pliage même dans les états H
1060O/H14~20 / 65~60/110~35 / 10Semblable au 1050, pureté légèrement supérieure, conductivité supérieure
1100O/H14~25 / 80~70/120~35 / 10Meilleure résistance que 1xxx avec une légère perte de ductilité
3003O/H14~35 / 95~95/130~35 / 10Visiblement plus fort ; sensation familière « moyennement douce » lors du formage
3105H14 / H24~80-130~130-180~8-15Conçu pour les tôles peintes, les façades et les toitures ; bonne rigidité

Ces valeurs varient en fonction de l'épaisseur, du mode de traitement et de l'état exact, mais les modèles sont fiables :

  • Les états O sont indulgents : emboutissage profond, filage et profilage avec un risque minimal de fissuration.
  • Les états H (H12, H14, H16, H24, etc.) sont écrouis : ils rebondissent davantage, résistent mieux aux bosses et supportent des charges plus élevées mais exigent des rayons de courbure plus généreux.

Une règle pratique : lorsque vous passez du 1050/1060 au 3003 ou au 3105 dans le même état, supposez que la bobine sera plus « rigide » sur votre outillage et présentera plus de retour élastique. Les matrices de pliage et les passes de profilage nécessitent souvent un recalibrage.

Visualiser chaque alliage à travers ses applications naturelles

Au lieu d’énumérer les utilisations mécaniquement, réfléchissez à la manière dont chaque alliage « aime » fonctionner et aux domaines dans lesquels il excelle discrètement.

1050 et 1060 : le « muscle » conducteur derrière la puissance et la chaleur

Ces alliages sont exceptionnellement proches de l'aluminium pur. Cela signifie :

  • Conductivité électrique supérieure à environ 55 à 57 % IACS, adaptée aux barres omnibus, aux enroulements de transformateur et aux composants de distribution d'énergie.
  • Conductivité thermique élevée, aidant aux panneaux de transfert de chaleur, aux ailettes CVC (souvent adaptées en alliage) et aux dissipateurs de chaleur.

Dans les trempes O et H légères, les 1050 et 1060 se comportent presque comme du cuivre mou sous forme de feuille : ils peuvent être pliés brusquement, emboutis en profondeur pour former des casseroles ou des couvercles profilés, filés pour former des réflecteurs de lampe ou gaufrés sans se déchirer.

Utilisations typiques :

  • Conduit de bus électrique et barre après refendage de la bobine.
  • Revêtements pour l’industrie chimique et alimentaire où la formabilité maximale dépasse les exigences de résistance.
  • Feuille réfléchissante décorative et support en aluminium, où une surface très propre et une grande pureté sont appréciées.

Du point de vue de la production, ces bobines sont extrêmement indulgentes en matière de pliage et de gaufrage à rayon serré. Mais leur faiblesse est la résistance aux bosses et la capacité de charge ; ils ne constituent pas le premier choix pour les composants structurels ou extérieurs du bâtiment.

1100 : le cheval de bataille « pur commercial » de tous les jours

Le 1100 s'éloigne un peu de l'ultra-pureté pour obtenir une résistance modeste et une résistance à la corrosion légèrement meilleure dans de nombreux environnements de service, sans sacrifier la ductilité essentielle de la série 1xxx.

Il est largement utilisé là où :

  • La formabilité reste importante, mais les exigences de résistance ne sont pas négligeables.
  • L'anodisation décorative, les récipients sous pression de base et les réservoirs de stockage basse pression sont concernés.
  • L'échange thermique et le revêtement isolant nécessitent un équilibre entre formabilité, apparence et durée de vie.

Pour les fabricants, le 1100 est une zone de confort : facile à cisailler, à poinçonner et à plier, moins sujet aux ramassages sur les outils et tolérant de petits écarts de processus. Il se soude bien au TIG et au MIG avec un risque minimal de fissuration à chaud. Si une conception utilise des fixations en cuivre ou en acier, la compatibilité galvanique doit être évaluée, mais dans des environnements neutres et sans chlorure, le 1100 se comporte très bien.

3003 : La feuille tout usage durcie au manganèse

Lorsqu'une conception commence à exiger une résistance « réelle » mais ne peut pas se permettre une baisse importante de l'ouvrabilité, le 3003 est généralement la première étape. Le manganèse dans la plage de 1,0 à 1,5 % affine la matrice et augmente considérablement la limite d'élasticité par rapport à 1 100.

Cela rend le 3003 particulièrement adapté à :

  • Corps d'ustensiles de cuisine, casseroles embouties et ustensiles ménagers soumis à des chauffages répétitifs et à de légères charges mécaniques.
  • Réservoirs de carburant non pressurisés, couvercles de transport de liquides et panneaux de toit de camions et de remorques.
  • Isolation et gainage des systèmes de tuyauterie industrielle exposés aux intempéries et à des abus mécaniques modérés.

L'alliage ne répond pas de manière significative au traitement thermique ; sa résistance est contrôlée par travail à froid. Dans le domaine de l'approvisionnement en bobines, cela se traduit par un ensemble de choix de trempe clair et prévisible :

  • O pour le formage agressif et l'emboutissage profond.
  • H14 / H16 lorsque l’objectif est de minimiser les bosses et de supporter des charges légères.
  • H24 où un compromis entre résistance et formabilité résiduelle est requis.

Pour les lignes de production, le 3003 invite pratiquement au profilage, au cintrage de profilés et à l'emboutissage. Sa résistance améliorée par rapport à 1xxx signifie que vous pouvez diminuer l'épaisseur dans certains cas sans sacrifier la rigidité, en particulier dans les profilés ondulés ou nervurés.

3105 : La « Plateforme de revêtement » pour les enveloppes des bâtiments

Parmi les cinq, le 3105 possède la composition la plus délibérément conçue pour les bobines peintes et les applications architecturales. Résistance au levage au manganèse et au magnésium tout en conservant une formabilité adéquate pour la fabrication et l'ourlet des panneaux. La teneur contrôlée en cuivre et en zinc, combinée au manganèse, offre une performance anticorrosion adaptée à la plupart des environnements de construction lorsqu'elle est correctement recouverte.

Son territoire naturel comprend :

  • Panneaux de toiture et de revêtement mural prépeints produits sur des lignes de prélaquage.
  • Systèmes d'eau de pluie : gouttières, descentes pluviales, bordures de toit, serpentins de soffite.
  • Panneaux de volets, de stores et de plafonds où la rigidité et l'aspect peint comptent plus que l'extrême aptitude à l'emboutissage.

L'histoire du 3105 commence vraiment après l'usine : sur la ligne de prélaquage. La consistance de l’alliage en termes de dureté et de planéité sur toute la largeur est cruciale pour obtenir une tension de roulement uniforme et une formation fluide du film de peinture. Dans les états H14 et H24, le 3105 offre juste assez de dureté pour résister au jeu des bobines et aux dommages causés par la manipulation, mais se plie toujours bien autour des rayons relativement petits utilisés dans les profilés de toiture et de boiserie.

Du point de vue de la corrosion, la bobine 3105 correctement prétraitée et revêtue peut résister à des décennies d'exposition extérieure dans de nombreux climats. Cependant, dans les environnements hautement industriels ou côtiers, le choix du système de peinture (type d'apprêt, composition chimique de la couche de finition, épaisseur du film) devient aussi critique que le choix de l'alliage lui-même.

Trempe, stratégie de formage et revêtement : là où commencent de nombreux échecs

Parmi ces alliages, trois leviers techniques contrôlent le succès dans les applications réelles :

Rayon de courbure par rapport à l'état
Les états plus durs tels que H16 et H18 dans chacun de ces alliages, en particulier 3003 et 3105, nécessitent des rayons de courbure minimaux plus grands. Ignorer cela conduit souvent à des microfissures le long des virages, qui peuvent ne être visibles qu'après la peinture ou l'exposition en service. Pour les bobines peintes, il est recommandé d'effectuer des tests de pliage (par exemple, des tests de pliage en T à 180°) sur des échantillons de lots de production avant de s'engager dans des séries en grand volume.

Propreté des bobines avant revêtement
En particulier pour les peintures 3003 et 3105 destinées à la peinture architecturale, les huiles de laminage résiduelles, les fines et les variations d'oxyde doivent être étroitement contrôlées. La propreté de la surface influence l’adhérence, la résistance à la corrosion filiforme et la rétention du brillant. Le dégraissage continu, les revêtements de conversion sans chromate et le contrôle strict des processus sont désormais les normes de l'industrie.

Stratégie de soudage et d'assemblage
Les alliages 1xxx se soudent facilement mais ont une faible résistance des joints ; Les modèles 3003 et 3105 offrent des joints soudés plus solides mais peuvent nécessiter des alliages d'apport soigneusement adaptés pour éviter les fissures et les problèmes galvaniques. Pour les produits de construction, l'assemblage mécanique (rivetage, clinchage, vis autoperceuses) est souvent préféré pour maintenir l'intégrité du revêtement et éviter les marques de brûlure ou la décoloration due à la chaleur.

Sélection de la bobine : une liste de contrôle fonctionnelle

Vus sous un angle fonctionnel, les cinq alliages peuvent être alignés sur les priorités de conception :

  • Si la conductivité et la formabilité extrêmement douce dominent, 1 050 ou 1 060 en trempe O ou H légère est le choix naturel.
  • Si vous souhaitez un matériau équilibré, facile à fabriquer et doté d'une résistance modérée pour la tôlerie générale, le 1100 reste une norme fiable.
  • Si vous avez besoin d'une bobine plus résistante qui se forme toujours bien (réservoirs, ustensiles de cuisine, panneaux de véhicule), le 3003 est la réponse classique.
  • Si votre produit est une tôle extérieure peinte où l'apparence et la rigidité à long terme sont importantes, le 3105 en trempe H contrôlée est généralement la meilleure solution.

En traitant l’alliage, la trempe et la préparation de surface comme une décision unique et intégrée plutôt que comme des spécifications isolées, vous garantissez que la bobine d’aluminium n’est pas seulement un produit de base, mais une solution matérielle précisément adaptée et intégrée aux performances de votre produit.

1050    1060    1100    3003    3105   

https://www.alusheets.com/a/aluminum-coil-1050-1060-1100-3003-3105.html

Lié Des produits

Lié Blog