Les différentes étapes de l’extrusion de l’aluminium

Au sein du marché européen des produits en aluminium, plus de la moitié des produits proposés sont constitués d’éléments obtenus par extrusion aluminium. En règle générale, l’aluminium extrudé est employé en architecture pour la fabrication de portes, de fenêtres, de diverses structures ou encore de rideaux. Toutefois, plusieurs autres secteurs ont recours à cette technique, pour ne citer que l’industrie automobile, l’aéronautique, l’ameublement et bien d’autres encore. L’extrusion de l’aluminium est un procédé qui consiste à donner une forme particulière à un lingot d’aluminium. Ce processus passe par différentes étapes, que vous pourrez découvrir dans les lignes qui suivent.

Ce qu’il faut savoir sur l’extrusion de l’aluminium dans sa généralité

Ces dernières années, l’usage de l’extrusion d’aluminium a connu une croissance universelle de plus en plus grandissante. Année après année, plusieurs secteurs ont choisi de se tourner vers cette technique. Il est à souligner qu’elle existait depuis déjà les années 1770. Néanmoins, la méthode que bon nombre d’industries adoptent à ce jour n’a véritablement été mise au point que pendant la deuxième moitié du 20ème siècle. En ces temps, l’extrusion servait à fabriquer toute sorte de matériaux industriels.

L’extrusion aluminium englobe toutes les techniques employées afin de changer la forme d’un profilé en métal. Dans la majorité des cas, le matériau utilisé est l’aluminium. Cependant, il ne s’agit pas de l’unique métal permettant d’obtenir des profilés ayant une structure robuste et bien établie, pouvant répondre à des demandes spécifiques.

L’extrusion de l’aluminium est un procédé technique spécialement complexe qui attache une grande importance à tous les détails, même aux plus infimes. Il permet d’obtenir des profilés en tout genre, conformément aux besoins industriels. Concrètement, l’extrusion aluminium consiste à introduire un lingot cylindrique d’aluminium, aussi appelé billette, chauffé à l’intérieur d’un contenant. Ce dernier est par la suite soumis à une très haute pression, à travers l’ouverture d’une filière profilée.

L’extrusion débute par la conception, stade durant lequel la forme du profilé est définie. Le coût de ce traitement se révèle beaucoup moins élevé que d’autres techniques, à l’instar du formage, du moulage et d’autres méthodes d’extrusion. Le prix est variable en fonction des dimensions, du type et de la simplicité de l’extrusion. Grâce à la densité peu élevée de l’aluminium, cela permet d’avoir un profilé plus léger que d’autre matériau. C’est d’ailleurs pour cette raison que l’aluminium est facile à manipuler, tout en étant plus respectueux de l’environnement.

Les principaux éléments employés lors d’un procédé d’extrusion aluminium

Pour mener à bien une extrusion aluminium, différents éléments sont utilisés, à commencer par le matériau, en l’occurrence l’aluminium. L’extraction de l’aluminium est réalisée sur la bauxite, minéral qui permet d’obtenir l’alumine. Pour optimiser les qualités de ce matériau, les industries optent usuellement pour des alliages et généralement ceux de la série 6000 : aluminium, magnésium, silicium.

La presse est nécessaire lors de l’extrusion. Cet appareil hydraulique soumet une pression de près de 1000 à 3000 tonnes. La presse comprend un piston, une porte-matrice et un conteneur.

Un autre élément utile pendant l’extrusion de l’aluminium est la matrice. Elle est conçue dans un acier à même de résister à une très haute température. Elle permet de créer un profilé de forme spécifique. Le matriçage permet de modifier la forme du métal à chaud. Le but est d’anticiper la mise en forme de pièces complexes, pour que celles-ci se rapprochent davantage de l’aspect du produit fini. Cela simplifie donc les démarches d’extrusion.

Les phases de l’extrusion de l’aluminium

En principe, l’extrudeur employé pour l’extrusion aluminium doit jouir d’une certaine quantité d’alliages. Comme cela a été mentionné précédemment, les alliages le plus souvent utilisés sont ceux de la série 6000. Une extrusion est réussie lorsque les caractéristiques demandées par le client sont bien respectées. Cela inclut la finition, la résistance mécanique, ainsi que les dimensions des produits ainsi fabriqués. Pour se conformer à chacune de ces caractéristiques, des paramètres précis doivent être suivis, notamment en ce qui concerne la température de préchauffage, le pressage, de même que le taux de refroidissement. Durant le processus d’extrusion de l’aluminium, il est fondamental de surveiller le niveau de la température, du commencement jusqu’à la fin de l’opération. Ce, afin de veiller à ce que les propriétés des alliages d’aluminium soient préservées.

Le processus de préchauffage

En premier lieu, l’opération doit commencer par le processus de préchauffage. Les billettes passent ainsi par une étape de préchauffage, qui est indispensable afin que le métal atteigne une certaine température afin d’être parfaitement malléable et de faciliter le procédé. La plupart du temps, la température de réalisation de l’extrusion aluminium est comprise entre 450 °C et 500 °C.

L’étape de pressage

Une fois préchauffées, les billettes sont ensuite soumises au pressage. Cela permet de leur conférer une forme interrompue. Au cours de cette phase, une très forte pression sera exercée sur le matériau. Celui-ci passera par la suite par une filière avant de devenir un profilé. Afin d’opérer cette transformation, il est essentiel d’exercer une pression très puissante depuis un piston hydraulique sur l’aluminium. Suivant ses dimensions, la presse est en mesure de libérer une force pouvant atteindre environ 100 tonnes et même plus de 20 000 tonnes. Ainsi, pour choisir la presse, il faut tenir compte du diamètre des billettes.

Le procédé de refroidissement

Une fois que les étapes du passage dans les matrices d’extrusion et du pressage sont accomplies, un processus de refroidissement est entrepris sur le profilé ainsi obtenu. Pour ce faire, diverses techniques peuvent être adoptées. Dans certains cas, le refroidissement consiste à user d’un air forcé, d’une brume ou d’un jet d’eau. Mais pour que les résultats soient optimaux, certains extrudeurs utilisent ces méthodes en même temps. Quand cette phase touche à sa fin, la température du profilé revient à la normale. Ainsi, il pourra être saisi à la main sans brûler.

À l’issue du refroidissement, les profilés sont rectifiés avant d’être placés dans des conteneurs. Ce, afin de passer par des contrôles drastiques. Après ces phases, le profilé peut encore subir un traitement de chaleur pour que ce dernier puisse bénéficier d’une excellente résistance mécanique quand l’extrusion aluminium est achevée. Avant son conditionnement, le profilé peut une nouvelle fois passer par des vérifications supplémentaires.