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Aluminium 3103

L’aluminium 3103 est un alliage d’aluminium résistant à la corrosion et de résistance modérée, idéal pour l’usinage CNC de composants destinés aux systèmes CVC, à la construction et à l’industrie agroalimentaire, où la formabilité, la durabilité et la qualité de surface sont essentielles.

Introduction à l’aluminium 3103

Aluminium 3103 est un alliage aluminium-manganèse non traitable thermiquement, reconnu pour son excellente résistance à la corrosion, sa résistance modérée et sa bonne aptitude au formage. Appartenant à la série 3xxx, il est souvent utilisé pour des panneaux architecturaux, des contenants de qualité alimentaire et des systèmes de traitement chimique, lorsque l’on recherche une résistance durable à la corrosion atmosphérique ou chimique.

Grâce à sa facilité de mise en forme et à son usinabilité propre, l’aluminium 3103 est fréquemment choisi pour l’usinage CNC de panneaux, équerres, boîtiers et composants de tuyauterie dans les secteurs du bâtiment, de l’alimentaire et du HVAC.

Propriétés chimiques, physiques et mécaniques de l’aluminium 3103

Composition chimique (typique)

Élément	Plage de composition (% masse)	Rôle clé
Aluminium (Al)	Reste	Métal de base pour des applications légères et résistantes à la corrosion
Manganèse (Mn)	0,9–1,5	Augmente la résistance et améliore la résistance à la corrosion
Fer (Fe)	≤0,70	Élément résiduel
Silicium (Si)	≤0,60	Élément résiduel
Cuivre (Cu)	≤0,10	Élément résiduel
Zinc (Zn)	≤0,10	Élément résiduel
Autres	≤0,15 (total)	Éléments traces

Propriétés physiques

Propriété	Valeur (typique)	Norme / condition d’essai
Densité	2,73 g/cm³	ASTM B311
Point de fusion	635–655 °C	ASTM E299
Conductivité thermique	160 W/m·K à 25 °C	ASTM E1952
Conductivité électrique	38 % IACS à 20 °C	ASTM B193
Coefficient de dilatation	23,6 µm/m·°C	ASTM E228
Capacité calorifique spécifique	900 J/kg·K	ASTM E1269
Module d’élasticité	70 GPa	ASTM E111

Propriétés mécaniques (état H14)

Propriété	Valeur (typique)	Norme d’essai
Résistance à la traction	180–200 MPa	ASTM E8/E8M
Limite d’élasticité (0,2 %)	160 MPa	ASTM E8/E8M
Allongement	≥10 %	ASTM E8/E8M
Dureté	50–60 HB	ASTM E10
Résistance à la fatigue	80 MPa	ASTM E466
Résistance aux chocs	Élevée	ASTM E23

Caractéristiques clés de l’aluminium 3103

Excellente résistance à la corrosion : Se comporte très bien en atmosphère, en milieux industriels et légèrement chimiques, ce qui le rend idéal pour la tuyauterie, les conduits et le bardage dans les installations HVAC et agroalimentaires.

Résistance modérée avec bonne aptitude au formage : Offre une résistance plus élevée que les aluminiums quasi purs (comme 1050) sans compromettre la formabilité — adapté aux pièces usinées CNC ayant des exigences structurelles et esthétiques.

Soudabilité supérieure : Compatible avec le soudage TIG/MIG et le soudage par résistance, avec un faible risque de fissuration. Idéal pour des ensembles nécessitant une bonne précision dimensionnelle après soudage.

Alliage non traitable thermiquement : Le renforcement s’obtient par écrouissage (états H14, H16 ou H18). Les propriétés restent stables lors des cycles thermiques.

Respectueux de l’environnement : Entièrement recyclable avec une perte de performance minimale, largement adopté dans la conception durable et les initiatives de fabrication verte.

Défis et solutions d’usinage CNC pour l’aluminium 3103

Défis d’usinage

Surface relativement tendre : Risque de rayures ou de grippage si la manutention et le bridage ne sont pas maîtrisés.
Arête rapportée (BUE) : L’adhérence du matériau peut réduire le tranchant et dégrader l’état de surface.
Conductivité thermique modérée : Peut nécessiter une optimisation du refroidissement pour maintenir des tolérances serrées.

Stratégies d’usinage optimisées

Sélection des outils

Paramètre	Recommandation	Justification
Matériau de l’outil	Carbure non revêtu ou outils revêtus TiN	Limite le collage et conserve le tranchant
Géométrie	Grand angle de coupe, arêtes polies	Favorise une formation de copeaux propre
Vitesse de coupe	200–400 m/min	Compromis entre état de surface et productivité
Avance	0,10–0,25 mm/tr	Permet des tolérances fines et des arêtes nettes
Refroidissement	À sec ou brouillard (mist)	Réduit la friction sans dégrader l’état de surface

Paramètres de coupe de l’aluminium 3103 (conformité ISO 513)

Opération	Vitesse (m/min)	Avance (mm/tr)	Profondeur de passe (mm)	Pression du lubrifiant (bar)
Ébauche	200–300	0,15–0,25	2,0–4,0	À sec ou brouillard
Finition	300–400	0,05–0,10	0,2–1,0	Brouillard ou arrosage léger

Traitement de surface pour les pièces CNC en aluminium 3103

Anodisation: Compatible avec l’anodisation de type II et l’anodisation dure ; idéale pour augmenter la dureté de surface et la résistance à la corrosion. Épaisseur typique 5–25 µm.
Revêtement par poudre: Apporte des finitions de 60–100 µm avec forte adhérence et résistance aux UV pour les pièces architecturales et grand public.
Électropolissage: Améliore la rugosité jusqu’à Ra ≤0,2 µm pour des finitions esthétiques ou de type cleanroom.
Passivation: Utilisée pour éliminer les contaminants et améliorer la tenue à la corrosion après usinage.
Brossage: Produit des finitions satinées Ra 0,8–1,6 µm sur panneaux, capots et interfaces grand public.
Revêtement Alodine: Améliore la conductivité et la résistance à la corrosion pour les boîtiers aéronautiques et électroniques.
Revêtement UV: Film transparent (5–15 µm) offrant une protection environnementale supplémentaire pour les pièces visibles ou marquées.
Vernissage: Protection transparente et brillante, utilisée sur la signalétique et les panneaux architecturaux.