Les Aluminiums

  • Auteur de la discussion Deskal
  • Date de début
D

Deskal

Nouveau
Bonjour tout le monde,
Voilà quelques trucs que je résume de mes cours de fonderie. Bonne lecture​


Al La température de fusion de l'aluminium pur est de 660°C, sa masse volumique est de 2.7 g/cm^3 et son retrait de 16.7 ‰.

Les principaux alliages d'aluminium sont AlSi,AlCu,AlZn et AlMg. L'aluminium pur n'est presque jamais utilisé en fonderie ( mauvaises caractéristiques mécaniques ).

L'aluminium a un très bon comportement avec l'eau et l'eau de mer (AlMg).
Il réagit mal avec les acides minéraux et organiques, en revanche il réagit violemment avec la soude, la potasse et quelques sels. Il faut éviter le contact en atmosphère humide entre de l'aluminium et du cuivre.L'aluminium en fusion possède une grande affinité avec l'oxygène ( Création d'alumine Al2O3), à l'état liquide il absorbe l'hydrogène.​


Alliages, caractéristiques et traitements.

L'aluminium est principalement allié avec du cuivre, du silicium, du zinc ou du magnésium :

AlCu: Augmentation des caractéristiques mécaniques ( dureté ...), très mauvaise tenue à l'eau de mer. Criquabilité importante, pièces fragiles à chaud (Surtout les alliages à 5%Cu).

AlMg: Coulabilité la moins bonne des 4 alliages (57%). Mauvaises propriétés de fonderie. Très bonne usinabilité et bonne aptitude a la corrosion.

AlZn: non utilisé tel quel: Al Zn Mg utilisé après traitement thermique car il possède un bonne résistance mécanique. Coulabilité et criquabilité médiocre.

AlSi:Très bonne propriétés de fonderie.Le silicium est très peu soluble dans l'aluminium liquide ( grand écart entre les températures de fusion (Si : 1427°C)). Le silicium rend l'alliage fragile ( formation de cristaux polyédriques lors du refroidissement) et difficilement usinable.

Traitements:

Écrémage:
Opération qui consiste à extraire les impuretés solides remontées à la surface du bain avant la coulée.

Affinage AlSi:
Ce traitement a pour but de posséder un grain fin lors de la solidification d'une pièce en alliages AlSi. A l'état liquide on ajoute au bain des éléments qui vont multiplier les point de germination des cristaux de silicium pendant la solidification: On ajoute du titane, ou du bore, ou du zirconium. Cela marche aussi avec le sodium et le phosphore.

Désoxydation:
Il faut enlever les oxydes d'alumine du bain pour éviter de les retrouver dans la pièce ( A l'origine de beaucoup de défauts de pièces: mousse, point dur, problèmes de peaux ... ). Il faut éviter le contact de l'aluminium liquide avec l'air, ne pas brasser le bain, et couvrir le bain. Pour désoxyder un bain on utilise des produit a base de fluorure que l'on plonge dans le bain a l'aide d'une cloche ou d'un flux ).

Dégazage: L'opération consiste à débarrasser le bain de l'hydrogène capté dans l'air ( Il faut éviter la fonderie en milieu humide, mais ça c'est une des premières choses à savoir, l'eau et les métaux en fusion ne font pas bon ménage du tout !).
Pour éviter l'accumulation d'hydrogène il faut veiller à utiliser des outils préchauffés (Louche, flux, écrèmoir ... ).
On utilise de l'azote en flux gazeux ou en pastilles pour dégazer un bain.




Il est aussi important de savoir que l'aluminium liquide est avide de fer: Protéger votre outillage et éviter les creusets en ferreux non poteyés. Pour protéger les outils il existe un technique appelée poteyage, qui consiste à appliquer un solution liquide de carbonate de calcium, d'argile, de talc, etc. additionnés de silicate de soude comme liant, avec un pinceaux ou un pulvérisateur. Application sur les outils préalablement chauffés entre 180°C et 220°C pour l'application par pulvérisation. Je pense que l'on peut aussi poteyer avec un mélange de ciment portland et de vermiculite exfolié, mais ça reste à tester.

Voilà :wink:
 
P

patduf33

Administrateur
Bonsoir

Il est bien ce sujet, merci pour avoir fait cette synthèse.
 
V

valoris

Compagnon
Bonsoir Deskal,


Juste une petite observation une densité de 2,7 Kg/cm3 donne un poids au dm3 de 2,7x10x10x10 =2700kg/dm3.
Je pense qu'il y a une erreur dans le choix de l'unité de référence.

Cordialement.

Valoris
 
M

maximus

Ouvrier
Salut Deskal!

Est-tu bien sur que le retrait de l'aluminium se situe à 18%?
Dans l'industrie, on parle de 12% , ce qui est déjà beaucoup... a voir avec les pros de la fonderie.

Sinon, sympa le petit récapitulatif!

A +
 
A

Al Mach

Ouvrier
Bonjour,

que d'approximations et d'inexactitudes!

Affinage: titane-bore, le sodium et le phosphore ont une action qui est toute autre.

Densité: 2.7 kg/cm3: ok pour les Al-Si mais pas pour les autres.
Le Si rend les alliages fragiles: pourquoi les pièces de sécurité sont moulées en AS7G06.

Formation de cristaux polyédriques de Si: oui et non (dans la majorité des cas)

Les retraits annoncés sont pour quels alliages et quel mode de coulée?
Al Zn : non utilisé sans Tth? il faudra que tu m'expliques la raison principale qui fait choisir cet alliage.

Dégazage à la pastille: technique inefficace et obsolète.

Maximus: 12% de retrait c'est énorme, mais 12 pour 1000, est plus proche de la réalité.

Pour un cours de fonderie....
 
I

Itus

Compagnon
Al Mach a dit:
...
Densité: 2.7 kg/cm3: ok pour les Al-Si mais pas pour les autres.
...

Bonjour,
Je pense que tout le monde a corrigé : 2,7gr/cm3

Bonne journée

@+
 
D

Deskal

Nouveau
Je rappel qu'il est important de bien lire ce qui est écrit, on parle ici d''un retrait de l'aluminium de 18 POUR MILLE et non pour cent, l'aluminium pur possède un retrait de 1.67% soit 16.7 ‰, ensuite il est vrai que je me suit trompé il s'agit bien de 2.7g/cm^3.

Ce cours m'a été donné par un homme qui était fondeur avants d'être professeur... je ne dit pas que tout est absolument juste. AS7G06: alliage d'aluminium , silicium, magnésium et titane... je parlais d'ALSi pur ...
Formation de cristaux polyédrique; cela dépend si c'est un alliage eutectique hyposilicé ou hypersilicé ... mais bon rentré dans des détails comme ca n'est pas très utiles pour de la fonderie amateur. Ensuite pour ce qui est des traitements je ne sais pas quels sont tes sources mais les miennes sont référencées dans la plupart des livres de fonderie... a bon entendeur...

Il s'agit d'un poste pour essayer de promouvoir et d'aider les apprentis fondeur de jardin, c'est une discution, pas un débat ...
 
V

valoris

Compagnon
Bonsoir Deskal,



Rassurez-vous nous sommes un peu taquin (surtout avec les nouveaux :oops: ). Nous avions fait les corrections.

Amicalement.

Valoris
 
P

Papynano

Compagnon
Bonsoir
J'ai coulé un lopin hier dans une boite j'avais besoin de brut de 90mm et bien que j'ai fait fondre suffisamment de matière j'ai eu des bulles sur le haut de la coulée.
J'ai néanmoins pu tourner les pièces que je voulais faire mais ce qui reste du lopin et pas exploitable.
La prochaine coulée je ferait un couvercle avec un évent et un bon cône de coulée pour avoir de la réserve pour le retrait le tout bien recouvert de sable pour un refroidissement lent.
C'est la deuxième fois que je coule de l'alu la première fois j'ai fait une plaque mais j'avais des zones toutes poreuses je m'en sert de martyr ce n'est donc pas trop grave.
Cette fois ci j'avais besoin de matière homogène c'était parfait sur les deux tiers de la coulée, je tâcherais de faire mieux la prochaine fois.
 
J

JeanYves

Compagnon
Itus a dit:
Al Mach a dit:
...
Densité: 2.7 kg/cm3: ok pour les Al-Si mais pas pour les autres.
...
Bonjour,
Je pense que tout le monde a corrigé : 2,7gr/cm3
Bonne journée
@+

Bsr ,

Juste une remarque : la densité n'a pas d'unité !
C'est le rapport de sa masse volumique à la masse volumique d'un corps pris comme référence .
 
A

Al Mach

Ouvrier
Bonjour,

Ah oui je me suis bien planté pour la masse volumique et
les unités, mea culpa! Bon j'ai une toute petite excuse: il
était 2h du matin :-D
Pour le reste, je considère qu'il n'y a pas de polémique
et le débat est clos. Encore une fois, je me rend compte
que dans cette situation, il y a d'un côté des personnes
qui cherchent à apprendre en toute humilité et d'autres
qui cherchent à avoir raison...
 
J

JeanYves

Compagnon
Al Mach a dit:
Bonjour,

Pour le reste, je considère qu'il n'y a pas de polémique
et le débat est clos. Encore une fois, je me rend compte
que dans cette situation, il y a d'un côté des personnes
qui cherchent à apprendre en toute humilité et d'autres
qui cherchent à avoir raison...

Bjr ,

C'est bizarre que tu fasses ces reflexions !!
 
C

chars48

Ouvrier
Bonjour,
C'est bizarre que tu fasses ces reflexions !!
C'est la même chose que celui qui veut montrer qu'il connaît la différence entre densité et poids spécifique. :lol: :lol:
Cordialement,
 
J

JeanYves

Compagnon
Une de plus qui n'apporte rien !!

On doit apprendre la masse volumique en CM2 , alors je pense que la difference est assez connue !! .
Je ne comprend pas celui qui conteste la polemique dont il est à l'origine , c'est tout !!
Et qui d'autorité met fin à cette polemique , sur un forum ouvert à tous !!
 
P

patduf33

Administrateur
Effectivement, seules les remarques ou compléments concernant ce sujet apportent à ceux qui ne sont pas du métier (moi par exemple).

S'il y a des erreurs, elles seront corrigées, mais SVP, dans la joie et la bonne humeur.

A plus,
Pat
 
J

JeanYves

Compagnon
Bonsoir,

Deskal, il te faut structurer tout cela.
Faire des chapitres, par exemple :
- les désignations des alliages, nouvelles et anciennes
- les produits corroyés : tôles, barres, profilés....
- les nuances qui s'y rapportent, les différents procédés, les utilisations
- les alliages de moulages, avec les différentes techniques de moulage : moulage en coquilles, par gravité, basse pression, haute pression...
Les nuances ne sont pas les mêmes, les utilisations non plus.
 
P

patduf33

Administrateur
Bonsoir Jean-Yves,

Je pense que, dans la majeure partie des cas, la méthode qui nous intéresse est le coulage par gravité, comme chez Papynamo.

La nuance, dans ce cas, est délicate car souvent faite de récupérations.

Pour les produits neufs pour usinage, oui il serait bon de bien connaître les subtilités des diverses nuances, mais simplement, si possible. :wink:

J'adore apprendre !
Merci
 
J

JeanYves

Compagnon
Bonsoir Pat,

Quelques nuances qui sont moulées en sable ou coquille par gravité mais, bien sûr, certaines peuvent être aussi moulées en pression.
Al : A5
Al+Si : AS13 , AS10G, AS5U4 , AS12UN
Al+ Mg : AG3T , AG6
Al+Cu : AU5GT
Al+Zn : AZ5G

Cette liste n'est pas exhaustive, les choses évoluent...
 
P

Papynano

Compagnon
Bonjour,
Oui en effet, dans la pratique pour un amateur, il est difficile de reconnaître la qualité de l'alu que l'on veut fondre et encore moins celle qu'on obtient après moulage. En ce qui me concerne, je ne savais pas que le bain de fusion s'oxydait aussi facilement et qu'en fin de compte on modifie les caractéristiques de la matière d'origine. Pour de petits bricolages ça n'a peut être que peu d'importance (dans mon cas du moins car les pièces ne travaillent pas beaucoup) mais pour d'autres réalisations ça peut être important, carter moteur, par exemple, comme certains en ont déjà réalisés sur le forum.
 
J

JeanYves

Compagnon
Bonjour,

Papynano, dis-nous quelles pièces tu récupères pour refondre.
Les nuances typiques sont connues.
 
P

patduf33

Administrateur
Pour ma part j'utilise principalement de l'alu des blocs gaz industriels ou sur les petites chaudières, des carters de moteur, ou des radiateurs de refroidisseurs de ponts de diodes.
 
J

JeanYves

Compagnon
Bonsoir Pat,

Les blocs gaz et les carters de moteur, comme c'est de la très grande série, je pense que c'est coulé en haute pression.
Procédé qui a l'avantage de produire des pièces précises, aux contours nets et aux surfaces lisses (quand le moule est neuf).
Donc probablement la nuance AS9U3, la plus courante.

Pour les radiateurs, je pense qu'il s'agit de profilé, coupé à longueur pour faire la pièce, donc de l' AGS.
 
P

Papynano

Compagnon
Bonsoir,
J'ai récupéré un carter de tondeuse à gazon en alu de marque japonaise. J'en ai un deuxième qui attend dans un coin pour être broyé mais si ça ne va pas, je le mettrai à la ferraille et je récupérerai autre chose.
 
J

JeanYves

Compagnon
Bonsoir,

Je dirais aussi de l'AS9U3 ou ce type d'alliage.
Mais plutôt du moulage en basse pression car la pièce est simple et relativement grande.
En haute pression on fait aussi de grandes pièces, mais plus complexes.
Sans oublier les considérations économiques, les outillages haute pression sont coûteux et les presses, des machines très importantes...
 
A

Al Mach

Ouvrier
Certains carters de tondeuses de constructeurs française
(Moteurs Bernard?), ont effectivement été coulés en basse pression.
Les constructeurs japonais de par les séries beaucoup plus importantes et de par leur culture (savoir-faire, nombre de fondeurs,...),
ont plutôt privilégié la fonderie sous pression et donc l'AS9U3.
Petite précision en ce qui concerne les termes :
Moulage haute pression qui est la traduction du terme anglo-saxon "high pressure die casting" n'est pas utilisé en France. On utilise plutôt "moulage sous pression".
A+
 
J

JeanYves

Compagnon
Al Mach a dit:
Moulage haute pression qui est la traduction du terme anglo-saxon "high pressure die casting" n'est pas utilisé en France. On utilise plutôt "moulage sous-pression".
A+

Bonjour Al Mach ,

Je suis d'accord avec toi ! Mais c'est pour la compréhension, pour bien faire la différence avec la basse pression.
Sinon, je crois que ce qui intéresse Papynano, est le fait que cette nuance d'alliage puisse être utilisée en moulage par gravité.
 
P

patduf33

Administrateur
Tout à fait Jean-Yves, c'est aussi mon cas, je cherche ce que l'on peut utiliser pour nos moulages persos en gravité, et je pense que c'est la majeure partie des fondeurs du fofo :wink:
 
P

Papynano

Compagnon
Bonjour
Oui c'est mon cas je ne veut pas couler des choses sophistiquées juste des lopins en utilisant de la matière de récup.
J'ai pensé à des pièces de moteur de machine à laver j'ai une opportunité pour m'en procurer mais j'ai peur que ce soit du Zamac encore que pour mon utilisation le Zamac serait peut être suffisant.
Mes projets , des poulies principalement ou des entretoises et un moulage de moteur à vapeur avant de le couler en bronze.
 

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