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Aluminium 1100

L’aluminium 1100 est un alliage d’aluminium quasi pur offrant une excellente résistance à la corrosion, une conductivité élevée et une grande formabilité, idéal pour l’usinage CNC de pièces légères destinées à l’électronique, à l’agroalimentaire et à l’architecture.

Introduction à l’aluminium 1100

Aluminium 1100 est un alliage d’aluminium commercialement pur (≥99,0 % Al), reconnu pour son excellente résistance à la corrosion, sa forte conductivité thermique et sa très bonne aptitude à la mise en forme. Bien qu’il présente une faible résistance mécanique par rapport à d’autres nuances d’aluminium, il reste idéal pour les applications où la résistance est secondaire par rapport à la formabilité, à la conductivité électrique/thermique et à la stabilité chimique.

Largement utilisé en usinage CNC pour des pièces légères et résistantes à la corrosion, l’aluminium 1100 est courant dans les échangeurs thermiques, les équipements de transformation alimentaire et chimique, la signalétique et les composants électroniques.

Propriétés chimiques, physiques et mécaniques de l’aluminium 1100

Composition chimique (typique)

Élément	Plage de composition (% masse)	Rôle clé
Aluminium (Al)	≥99,0	Métal de base offrant une grande résistance à la corrosion et une forte ductilité
Cuivre (Cu)	≤0,05–0,20	Légère amélioration de la résistance
Fer (Fe)	≤0,95	Élément résiduel
Silicium (Si)	≤0,95	Élément résiduel
Zinc (Zn)	≤0,10	Élément résiduel
Manganèse (Mn)	≤0,05	Élément résiduel
Magnésium (Mg)	≤0,05	Élément résiduel
Autres (chacun)	≤0,05	Total des résiduels ≤0,15

Propriétés physiques

Propriété	Valeur (typique)	Norme / condition d’essai
Densité	2,71 g/cm³	ASTM B311
Point de fusion	643 °C	ASTM E299
Conductivité thermique	222 W/m·K à 25 °C	ASTM E1952
Conductivité électrique	59 % IACS à 20 °C	ASTM B193
Coefficient de dilatation	24,0 µm/m·°C	ASTM E228
Capacité calorifique spécifique	900 J/kg·K	ASTM E1269
Module d’élasticité	69 GPa	ASTM E111

Propriétés mécaniques (état H14)

Propriété	Valeur (typique)	Norme d’essai
Résistance à la traction	150–165 MPa	ASTM E8/E8M
Limite d’élasticité (0,2 %)	125 MPa	ASTM E8/E8M
Allongement	≥10 %	ASTM E8/E8M
Dureté	35 HB	ASTM E10
Résistance à la fatigue	55 MPa	ASTM E466
Résistance aux chocs	Élevée	ASTM E23

Caractéristiques clés de l’aluminium 1100

Excellente aptitude au travail et à la mise en forme : Le 1100 est l’alliage d’aluminium le plus ductile ; il se prête facilement à l’étirage, au repoussage ou au pliage à faibles rayons sans fissuration — idéal pour les pièces embouties en profondeur et les géométries complexes formées en CNC.

Excellente résistance à la corrosion : Résiste à la corrosion atmosphérique et chimique, notamment en environnements neutres et légèrement acides. Utilisé dans les applications de qualité alimentaire et à proximité d’environnements marins.

Conductivité thermique et électrique remarquable : Une conductivité thermique de 222 W/m·K et une conductivité électrique de 59 % IACS en font un matériau idéal pour les dissipateurs thermiques, les jeux de barres (busbars) et les boîtiers de gestion thermique électronique.

Faible résistance mécanique : Limite d’élasticité d’environ 125 MPa ; il n’est donc pas adapté aux applications porteuses sans renfort. Il est couramment utilisé pour des pièces esthétiques ou fonctionnelles faiblement sollicitées.

Non traitable thermiquement : Se renforce uniquement par écrouissage (durcissement par déformation), les états H14 et H18 offrant un bon compromis entre formabilité et durabilité.

Défis et solutions d’usinage CNC pour l’aluminium 1100

Défis d’usinage

Formation de copeaux pâteux : La forte ductilité peut entraîner un mauvais fractionnement des copeaux et des phénomènes d’étalement.
Bourrelet rapporté (BUE) : Le matériau a tendance à adhérer aux outils de coupe, émoussant les arêtes.
Sensibilité de surface (alliage tendre) : Plus sujet au grippage ou aux rayures esthétiques pendant l’usinage et la manutention.

Stratégies d’usinage optimisées

Sélection des outils

Paramètre	Recommandation	Justification
Matériau de l’outil	Acier rapide (HSS) ou carbure non revêtu	Limite l’adhérence et offre une coupe nette et tranchante
Géométrie	Grand angle de coupe, arête vive	Améliore la formation des copeaux et réduit le BUE
Vitesse de coupe	200–500 m/min	Améliore l’état de surface et le contrôle des copeaux
Avance	0,10–0,30 mm/tr	Maintient une bonne forme de copeau sans déchirure
Lubrifiant / refroidissement	Brouillard léger ou à sec	Réduit le BUE tout en évitant la contamination

Paramètres de coupe de l’aluminium 1100 (conformité ISO 513)

Opération	Vitesse (m/min)	Avance (mm/tr)	Profondeur de passe (mm)	Pression du lubrifiant (bar)
Ébauche	200–300	0,20–0,30	2,0–4,0	À sec ou brouillard
Finition	400–500	0,05–0,15	0,2–1,0	À sec ou brouillard

Traitement de surface des pièces CNC en aluminium 1100

Anodisation: Convient à l’anodisation décorative de type II (5–25 µm). Offre une bonne dureté de surface (~200 HV) et une protection anticorrosion. Uniformité de couleur limitée en raison de la haute pureté.
Revêtement par poudre: Films de 60–100 µm offrant une résistance aux UV et aux chocs. Nécessite une préparation préalable de surface (chromatation ou décapage) pour garantir l’adhérence.
Électropolissage: Produit une finition Ra ≤0,2 µm pour des finitions esthétiques et hygiéniques dans les composants de qualité alimentaire et médicale.
Passivation: Généralement non utilisée seule, mais appliquée comme étape de nettoyage avant d’autres revêtements.
Brossage: Méthode de finition décorative pour Ra 0,8–1,2 µm ; idéale pour la signalétique, les panneaux et les appareils grand public.
Revêtement Alodine: Utilisé lorsqu’une conductivité est requise en plus de la résistance à la corrosion — notamment pour les boîtiers électroniques.
Revêtement UV: Vernis transparents de 5–15 µm protégeant les surfaces visibles et réduisant les traces de doigts sur les boîtiers en aluminium.
Vernissage: Appliqué pour des finitions esthétiques et une protection sur des produits haut de gamme et des surfaces décoratives.

Applications industrielles de l’aluminium 1100

Électronique grand public: L’esthétique et les performances thermiques sont essentielles pour les dissipateurs thermiques, les cadres d’affichage (bezels) et les boîtiers décoratifs.

Transformation alimentaire et chimique: Réservoirs, tuyauteries et machines d’emballage nécessitant une grande pureté et une résistance à la corrosion.

Architecture: Panneaux muraux, signalétique et murs-rideaux nécessitant une finition décorative et une stabilité légère.

Systèmes électriques et thermiques: Jeux de barres (busbars), borniers et cadres/boîtiers conducteurs thermiques.

HVAC et échangeurs thermiques: Ailettes, conduits et composants de condenseurs où la conductivité et la résistance à la corrosion sont essentielles.