Les métaux en point de mire

Différences, propriétés et conseils pour le traitement au laser

Dans l'usinage moderne des métaux, il est essentiel de connaître les propriétés des différents métaux - en particulier lorsque des méthodes de fabrication précises et économiques telles que la découpe laser sont utilisées. Qu'il s'agisse d'acier, d'acier inoxydable ou d'aluminium, chacun de ces métaux présente des forces, des défis et des exigences d'usinage qui lui sont propres.

L'acier : un classique robuste pour la construction et l'ingénierie.

Composition et propriétés :
L'acier est un alliage de fer et de carbone (0,02-2,1 %) - souvent complété par du manganèse, du nickel ou du chrome pour optimiser la dureté, la résistance ou la ténacité. Les désignations commerciales typiques telles que S235 ou C45 donnent des informations sur les limites d'élasticité et les propriétés du matériau.

• Aspect de surface : typiquement, l'acier à l'état brut a un aspect mat et gris, parfois avec des reflets bleutés ou légèrement verdâtres. L'acier non traité a tendance à rouiller sans revêtement de protection, ce qui se traduit par des taches de rouille rougeâtres ou brunâtres.
• Magnétisme : la plupart des types d'acier sont magnétiques, ce qui sert souvent de test d'identification simple.
• Poids & densité : avec une densité d'environ 7,85 g/cm³, l'acier est plus lourd que les métaux légers comme l'aluminium.
• Structure de la surface : des traces visibles d'usinage, de soudure ou de traitement mécanique (par ex. rivets et points de soudure) peuvent être présentes.

Désignations commerciales courantes :

• Acier de construction : souvent désigné par des normes telles que S235, S355 (les chiffres indiquent la limite d'élasticité minimale en N/mm²).
• Acier à outils : désignations telles que C45, H13, etc.
• Aciers de traitement ou de cémentation : Avec des désignations spécifiques qui indiquent l'alliage et le traitement thermique.

Propriétés & applications typiques :

• Haute résistance et capacité de charge
• Bonne soudabilité (en fonction de la nuance)
• Largement utilisé dans la construction mécanique, le bâtiment, l'industrie automobile, la construction navale et les constructions générales

Découpe laser de l'acier:
L'acier peut être découpé efficacement au laser. L'oxygène utilisé comme gaz de coupe permet d'obtenir des coupes rapides et oxydantes, tandis que l'azote fournit des bords propres et sans oxyde. Pour les tôles plus épaisses, l'effet de la chaleur doit être soigneusement pris en compte afin d'éviter toute déformation.

Acier inoxydable : résistant à la corrosion, hygiénique et durable.

Composition et propriétés :
L'acier inoxydable est défini par une teneur en chrome à partir de 10,5 %. Les variantes telles que V2A (1.4301) et V4A (1.4401/1.4571) contiennent souvent en plus du nickel et du molybdène - idéal pour les environnements agressifs ou humides.

Caractéristiques d'identification :

• Aspect de surface : l 'acier inoxydable se caractérise par une surface brillante, souvent réfléchissante, qui est très homogène et esthétique. Même après une utilisation prolongée, l'acier inoxydable ne présente généralement pas de taches de rouille ou de décoloration, car la couche d'oxyde de chrome le protège contre la corrosion.
• Magnétisme : selon l'alliage (par exemple, les types d'acier inoxydable austénitiques comme le 1.4301), l'acier inoxydable peut être non magnétique. D'autres types, comme les aciers inoxydables ferritiques ou martensitiques, sont magnétiques.
• Poids & densité : la densité est similaire à celle de l'acier de construction (environ 7,8-8,0 g/cm³), mais donne souvent une impression plus noble en raison des éléments d'alliage de haute qualité.
• Réactivité : L'acier inoxydable réagit peu aux influences environnementales, ce qui le rend idéal pour les environnements hygiéniques et corrosifs.

Désignations commerciales courantes :

• V2A (1.4301) : Souvent utilisé dans les cuisines, dans l'industrie alimentaire et dans l'aménagement intérieur.
• V4A (1.4401/1.4571) : Contient en plus du molybdène et est utilisé dans les applications maritimes ainsi que dans les environnements agressifs.
• Formats de produits : Tôles, barres, tubes et profilés dans divers états de fabrication.

Propriétés et applications typiques :

• Excellente résistance à la corrosion, même dans des conditions humides ou chimiquement agressives.
• Bonnes propriétés d'hygiène et de nettoyage
• Utilisation dans l'architecture, la construction d'installations chimiques, la technique médicale, la construction automobile et les applications décoratives

Découpe laser de l'acier inoxydable:
Une grande précision et des arêtes de coupe brillantes sont la norme pour la découpe laser de l'acier inoxydable - à condition d'utiliser de l'azote comme gaz de coupe. La conductivité thermique réduite garantit des coupes nettes, mais nécessite des paramètres laser précis.

Aluminium : léger, polyvalent et techniquement exigeant

Composition et propriétés :
Avec 2,7 g/cm³, l'aluminium est nettement plus léger que l'acier ou l'acier inoxydable. Les couches d'oxyde naturelles offrent une bonne protection contre la corrosion. L'aluminium pur (par ex. EN AW-1050) et les alliages (par ex. EN AW-6061) sont très répandus.

• Aspect de surface : dans sa forme naturelle, l'aluminium a un aspect blanc argenté et brillant. Grâce à la couche d'oxyde naturelle, la surface paraît souvent uniforme et peut en outre être anodisée pour obtenir différentes couleurs.
• Magnétisme : l'aluminium n'est pas magnétique, ce qui le distingue clairement de l'acier et de certains aciers inoxydables.
• Poids & densité : nettement plus léger que l'acier et l'acier inoxydable, ce qui est particulièrement frappant dans les constructions légères.
• Déformabilité & réflexion : en raison de sa légèreté et de sa flexibilité, l'aluminium est privilégié dans de nombreux domaines d'application. Sa surface réfléchit fortement la lumière et les rayons laser, ce dont il faut tenir compte lors de l'usinage.

Désignations commerciales courantes :

• Aluminium pur : par exemple EN AW-1050 (teneur en aluminium supérieure à 99 %).
• Alliages d'aluminium : Marquages tels que EN AW-6061, EN AW-6082, etc., qui reflètent des propriétés spécifiques de l'alliage.
• Les formats : Tôles, profilés, tubes et pièces moulées.

Propriétés typiques & applications :

• Très léger et pourtant relativement solide, surtout sous forme alliée
• Excellente conductivité thermique et électrique
• Large utilisation dans l'aérospatiale, la construction automobile, le bâtiment, l'emballage et l'industrie électrique.

Découpe laser de l'aluminium:
En raison de sa forte réflectivité, l'aluminium constitue un défi dans l'usinage des matériaux au laser. Il nécessite des lasers à fibre puissants et des mesures de sécurité spéciales. L'azote empêche l'oxydation sur les bords - mais des retouches sont souvent nécessaires en raison des bavures possibles.

Conclusion : tous les métaux ne se ressemblent pas - et cela est décisif pour votre usinage.

Pour les transformateurs de métaux, la connaissance des propriétés des matériaux est plus qu'une simple théorie - elle détermine l'efficacité, la qualité et la rentabilité de la production. Les machines laser modernes permettent des découpes de haute précision dans l'acier, l'acier inoxydable et l'aluminium - mais seul le savoir-faire adéquat permet d'obtenir des résultats optimaux.

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