Les différents types d’aluminium utilisés dans la fabrication des rollers

Des informations utiles sur les types d’aluminium

En 1807, Sir Humphrey Davy (Royaume-Uni) découvre un nouveau métal en tentant une électrolyse d’une masse fondue mixte d’alumine et de potassium. Il le nomme « aluminium ».

En 1821, le Français P. Berthier découvrir du minerai d’aluminium brut près du village des Baux, dans le sud de la France. Il le nomme « Bauxite », du nom des lieux. A cette époque, le matériau est rare et cher, aussi précieux que l’or ou l’argent. Il faut attendre la fin du 19^e siècle et le début du 20^e siècle pour que l’aluminium soit utilisé dans l’industrie.

Deux informations distinctes sur les platines en aluminium

Il est fréquent que les marques de roller indiquent deux informations sur les types d’aluminium de leurs platines. Par exemple : Aluminium « 6063 » et « T5 ».

• Le premier chiffre donne des informations sur la nature de l’alliage employé dans la fabrication du châssis.
• Le second sur le traitement thermique du matériau : le recuit. Il apporte des propriétés mécaniques spécifiques à l’aluminium.

En général, les aluminium utilisés pour la fabrication des pièces des rollers sont en alliages des séries 6000 ou 7000 auxquelles les fabricants font subir un traitement thermique.

Emboutissage, extrusion et usinage

Les fabricants utilisent principalement ces trois techniques pour fabriquer leurs platines. L’extrusion consiste à faire passer le bloc d’aluminium dans une filière. Ce procédé induit de nombreuses contraintes dans l’alliage une fois refroidi et exige donc un traitement thermique pour que le métal soit utilisable.

 » Les choix des fabricants dépendent bien plus de leurs fournisseurs, de leurs habitudes et de leur outillage (CNC) que de véritables différences de performances entre les matériaux. »

La notion de recuit de l’aluminium

Le recuit est un procédé correspondant à un cycle de chauffage à des températures allant de 500°C à 850°C. L’aluminium subit une montée graduelle en température dans un four très précis (+/- 5°C). On appelle cela la « mise en solution ». Ce procédé modifie les caractéristiques physiques du matériau. Le fait de chauffer le matériau permet de l’aider à retrouver un « état d’équilibre » en relaxant les contraintes qui auraient pu s’accumuler au cœur de la matière. Le traitement thermique a pour but d’améliorer les propriétés mécaniques de l’aluminium : résistance à la traction, dureté.

Puis, vient une phase de refroidissement contrôlé (ou trempe). Le refroidissement doit être très rapide. L’eau est souvent utilisée comme milieu de trempe, la  : les pièces sont plongées rapidement dans un bac d’eau thermo régulé. Il est possible d’incorporer un polymère dans l’eau afin de réduire la vitesse de refroidissement et ainsi, diminuer le risque de fissuration ou de déformation.

La dernière étape est celle de maturation et/ou de revenu : la maturation permet une évolution de la structure métallurgique à température relativement basse (souvent température ambiante). Le revenu s’opère à une température supérieure à celle de la maturation. Le durcissement est effectif pendant cette étape.

Les différents états d’alliage traité :

• T4 : mise en solution, trempé, mûri
• T6 : mise en solution, trempé, revenu
• T7 : mise en solution, trempé, sur- revenu

Les types d’aluminium utilisés pour la fabrication des platines de roller : les séries 6000 et 7000

Les alliages d’aluminium 6000 possèdent une part importante de siliciure de magnésium (Mg2Si). Ainsi, le Mg2Si est un produit chimique du magnésium (Mg) et du silicium (Si).

La série des aluminium 7000 s’appuie notamment sur des alliages à base de zinc (Zn) comme second composant principal après l’aluminium (Al). Le magnésium (Mg) est un composant couramment utilisé en 3e position.

L’aluminium 6063

L’aluminium 6063 (EN AW-6063A dans la norme Européenne) utilise du magnésium et du silicone commes éléments d’alliage. Il peut être traité thermiquement ou être thermosoudé. En effet, il offre un bon compromis en termes de propriétés mécaniques. De plus, il reste relativement souple à travailler pour les fabricants. Ensuite, il permet de réaliser des formes complexes tout en gardant une surface lisse que l’on peut anodiser. Par ailleurs, il est notamment utilisé pour les cadres de fenêtres, de portes, les panneaux de signalisation. Le 6063 est l’alliage le plus couramment utilisé pour l’extrusion d’aluminium.

Les propriétés mécaniques du 6063 dépendent fortement de la trempe ou du traitement thermique du matériau.

Caractéristiques détaillées ici

L’aluminium 7075

L’alliage d’aluminium 7075 (EN AW-7075 dans la norme Européenne) ou « zicral » (l’une de ses appellations commerciales) est un alliage d’aluminium avec le zinc comme élément d’alliage principal. En outre, il a vu le jour en 1943. Sa solidité peut être comparée à celle de certains aciers. Il possède notamment une bonne résistance à la fatigue. En revanche, il a moins de résistance à la corrosion que beaucoup d’autres alliages d’aluminium. Son coût de production est relativement élevé.

Il est notamment utilisé dans la fabrication de skis, en char à voile, deltaplane, dans les rayons de roues de vélos haut de gamme cyclisme dans les mousquetons et descendeurs d’escalade et bien évidemment dans les platines de roller.

Composition de l’alliage d’aluminium 7075 :

• 5,6 à 6,1 % de zinc
• 2,1-2,5 % de magnésium
• 1,2 à 1,6 % de cuivre
• Moins de 0,5 % de silicium, fer, manganèse, titane, chrome et autres métaux. 

On ne trouve pas moins de 17 variations classiques de l’aluminium : 7075 ! 7075-O, 7075-T6, 7075-T62, 7075-T651, 7075-T6510, 7075-T6511, 7075-T652, 7075-T7, 7075-T73, 7075-T7351, 7075-T73510, 7075-T73511, 7075-T7352, 7075-T76, 7075-T7651, 7075-T76510, 7075-T76511.

Caractéristiques détaillées ici

Liens utiles

Brochure du groupe Thermi-Lyon

Photos et vidéo : merci à Diederik Hol de Cadomotus