Guide complet de l'aluminium 7075 : propriétés, applications et conseils d'usinage

Les alliages d'aluminium sont couramment utilisés dans les avions. Parce qu'ils ont une grande résistance. L'aluminium 7075 de la série 7000 présente également une ténacité élevée. Sa résistance est excellente dans des conditions très sollicitées. Cet alliage est comparable à l'acier. Et il a la plupart des applications dans les structures de support. Lorsque cet alliage est traité thermiquement comme le vieillissement et la trempe, ses propriétés sont encore améliorées. Plus d'informations sur ses propriétés, son application et les points importants lors de la sélection de l'aluminium 7075 sont discutés ci-dessous.

Comprendre l'alliage d'aluminium 7075

L'aluminium 7075 a été développé dans les années 1930. Un constructeur japonais avait pour objectif de construire des avions plus légers. Les barres 7075 sont des qualités utilisées commercialement pour construire des avions. L95 est la qualité équivalente à l'aérospatiale. Il est utilisé commercialement dans les équipements nucléaires et militaires pour fabriquer des pièces structurelles très sollicitées. L'aluminium 7075 est utilisé lorsque la résistance à la corrosion n'est pas la priorité.

Composition et éléments clés

7075 Aluminium composé d'aluminium avec du zinc, du magnésium et du cuivre comme éléments d'alliage. De petites quantités de fer, de manganèse, de chrome, de titane et de silicium sont également ajoutées. Son rapport résistance/poids élevé et sa bonne résistance à la fatigue sont très appréciés dans l'industrie aérospatiale,

Le zinc, élément d'alliage principal, améliore la résistance. Le magnésium et le cuivre augmentent le durcissement par précipitation. Le chrome augmente la résistance à la corrosion. tandis que tous les autres éléments sont des impuretés. La combinaison de tous ces éléments d'alliage augmente la résistance, avec une usinage modérée, la soudabilité, la résistance à la corrosion et la formabilité de l'aluminium 7075. Comparé à l'aluminium 2024 ou 6061, il présente une grande résistance dans les applications fortement sollicitées.

Propriétés mécaniques de l'aluminium 7075

Résistance à la traction et limite d'élasticité

L'aluminium 7075 est connu pour sa haute résistance. Sa résistance à la traction est de 570MPa. Il possède également de bonnes propriétés de résistance à la fatigue et d’usinage. Mais il peut être traité thermiquement, ce qui améliore toutes ses autres propriétés. Il peut traiter en profondeur le forgeage, le laminage, l'extrusion, l'étirage et peut se présenter sous forme de poudre, de barres et de plaques. La dureté peut être améliorée par traitement thermique par vieillissement et revenu jusqu'à 190HB mais diminue la ductilité. La résistance à la fatigue est 40 % supérieure à celle des alliages de la série. La stabilité dimensionnelle est bonne et facilite l'écrouissage.

Propriétés améliorées grâce au traitement thermique

Mise en solution réalisée à 900ᵒF pendant 2h avec trempe à l'eau. Durcissement par précipitation ensuite effectué à 250ᵒF pendant 24h. des traitements thermiques sont effectués pour homogénéiser les propriétés de l'alliage. Il adoucit le matériau lors du travail à chaud et à froid, ce qui facilite le moussage et l'usinabilité de l'alliage. Le traitement de vieillissement et de recuit de l'alliage 7075 réduit la micro-ségrégation et améliore les propriétés mécaniques par vieillissement et revenu.

Dans diverses conditions de trempe

Les propriétés mécaniques de l'aluminium 7075 sont différentes pour l'aluminium 7075 traité thermiquement par vieillissement.

Applications clés de l'aluminium 7075

Composants spécifiques en aluminium 7075 pour l'aviation.

705 est utilisé pour fabriquer des buses de navette spatiale et des faisceaux externes dans les zones internes. Il est utilisé pour fabriquer des jupes avant et arrière. Il est également utilisé en inter-étage de SII, et 2^nd étage de Saturn V. La première production en série du 7075 était destinée au chasseur Mistubishi-A6M-Zero. La flexibilité de cet avion était excellente et sa résistance était supérieure à celle des autres avions.

Avantages de l'utilisation de l'aluminium 7075 dans l'ingénierie aérospatiale

Les tiges en aluminium 7075 ont moins de résistance à la fatigue que les tiges en acier, mais elles sont plus légères que les pièces en acier, ce qui entraîne une faible contrainte mécanique pendant le travail, en particulier dans les moteurs qui fonctionnent à des régimes élevés.

Automobile : Rôle dans les pièces hautes performances

L'aluminium 7075 est utilisé dans le transport dans les industries maritime et automobile. Il est utilisé dans la fabrication d'équipements pour l'escalade, les vélos, les patins et les cellules. Des pièces de châssis en sont également fabriquées.

Articles de sport et défense : Diverses applications de l’aluminium 7075

L'aluminium 7075 est utilisé pour fabriquer des fusils destinés aux marchés militaires et civils. Le 7075-T6 est utilisé pour fabriquer un récepteur de fusil supérieur et inférieur. les tubes d'extension sont également fabriqués à partir d'alliages d'aluminium vieillissants ou trempés.

Défis et solutions dans l'usinage de l'aluminium 7075

Problèmes d'usinage courants

Les problèmes courants survenant lors de l’usinage des alliages d’aluminium sont les suivants :

• Déformations : c'est la déformation de la pièce lors de l'usinage. La cause de la déformation est la chaleur générée et les forces appliquées lors de l'usinage. Les propriétés des alliages d'aluminium y jouent également un rôle.
• Fissures : des fissures se forment en raison de la chaleur générée lors de l'usinage. C'est aussi à cause de la présence d'impuretés dans les alliages d'aluminium.
• Bavures : ce sont les petites arêtes vives laissées après l'usinage. Leur cause réside dans les outils de coupe moins tranchants utilisés dans l’usinage.
• Contre-dépouilles : cela se produit lorsqu'un excès de matière est retiré pendant l'usinage et forme des coupes profondes. Cela est dû à l’utilisation d’outils de coupe plus grands que la pièce à usiner lors de l’usinage.

Problèmes de maniabilité dus à la teneur élevée en zinc

La teneur élevée en zinc augmente la résistance par durcissement par précipitation dans les alliages d'aluminium. Mais cela rend également les alliages sujets à la fissuration lors de l'usinage. Pour gérer sa dureté et son usure, des pointes en carbure et des pointes en diamant sont utilisées lors de l'usinage.

Lors de l'anodisation, une teneur élevée en zinc dans l'aluminium 7075 peut réduire l'apparence visuelle et l'esthétique. Il en résulte une mauvaise finition de l'alliage.

Stratégies pour atténuer les problèmes courants lors de l'usinage CNC

Les problèmes qui surviennent lors de l’usinage peuvent être évités en suivant les bonnes pratiques. Ceux-ci sont:

• Utilisation d'outils coupants
• Utilisation de la bonne vitesse d'avance
• Utilisation de la vitesse correcte de l'outil
• Fixez fermement la pièce à travailler
• Inspecter minutieusement la pièce à usiner pour déceler toute luxation et défaut

Conseils d'usinage en aluminium 7075 de Tuofa

Utilisant de l'aluminium 7075, les services d'usinage CNC Tuofa offrent une gamme de services et de produits fabriqués en aluminium usiné, réglé, fraisé, d'estampage de lattes et de tôle. Tuofa contrôle strictement la précision de l'usinage et garantit la qualité des pièces complexes et complexes. Une main-d'œuvre hautement qualifiée et les équipements les plus avancés de Tuofa permettent d'obtenir des produits d'usinage de haute qualité. Tuofa s'assure :

• Utiliser du liquide de refroidissement pour éliminer la chaleur de la pièce à usiner afin d'éviter les bavures et les fissures.
• Utilisez du lubrifiant pour réduire la friction dans la pièce.
• Utilisez des outils de coupe compatibles avec la pièce à usiner.
• Choisir le bon processus d'usinage.
• Optimisation des paramètres d'usinage.
• Inspection de la pièce pour éviter les défauts.