Acier inoxydable et aluminium pour le collage métal-métal aérospatial

Acier inoxydable et aluminium pour le collage métal-métal aérospatial

Publié dans Acier inoxydable
03/10/2022

Dans les années 1890, l'aluminium fait ses débuts dans le domaine aérospatial en plein essor. Le dirigeable rigide éponyme du comte Ferdinand von Zeppelin comportait une structure interne en aluminium. Même les frères Wright, intrigués par le rapport force / poids de l'aluminium, ont utilisé l'alliage à plus faible densité. Aujourd'hui, les applications aérospatiales utilisent l'acier inoxydable et l'aluminium pour le collage métal-métal aérospatial.

Le collage métal-métal utilise des adhésifs ou des soudures pour assembler des métaux lors de la création de pièces structurelles aérospatiales. Dans l'aviation et les vols spatiaux, les véhicules subissent de fortes fluctuations de température, des pressions et des forces extrêmes. Votre choix d'acier inoxydable et d'aluminium pour le collage métal-métal aérospatial doit tenir compte de ces facteurs.

Nuances d'aluminium pour l'aérospatiale pour le collage métal-métal

L'aluminium se combine facilement avec d'autres éléments, ce qui donne un composé appelé alliage. L'aluminium léger pur est très résistant et ses alliages améliorent certaines qualités de base. Par exemple, le mélange d'aluminium fondu avec du magnésium, du zinc, du silicium ou du cuivre peut augmenter la résistance, la conductivité électrique ou la flexibilité du matériau.

Comprendre les conventions d'alliage

En 1954, l’Association de l'aluminium a établi une méthode pour nommer les alliages, ou nuances, à l'aide d'un code à quatre chiffres. Le premier chiffre représente l'élément principal utilisé dans l'alliage. Par exemple, les nuances d'aluminium commençant par 2 font référence à un alliage cuivre-aluminium. Le chiffre 6 indique une combinaison de magnésium et de silicium, magnésium-siliciure. Et 7 fait référence au zinc.

Choisir des alliages d'aluminium pour les applications aérospatiales

Les alliages d'aluminium commençant par 2, 6 et 7 présentent les caractéristiques nécessaires aux applications aérospatiales.

    • Alliage d'aluminium 2024: La combinaison d'une résistance élevée et d'une résistance à la fatigue le rend idéal pour les applications nécessitant un rapport force / poids élevé, comme les ailes ou le fuselage.

    • Alliage d'aluminium 6061: Un aluminium aéronautique courant, le 6061 présente une usinabilité et un soudage faciles pour les applications de collage métal-métal, ainsi qu'une gamme de propriétés mécaniques et une bonne résistance à la corrosion.

    • Alliage d'aluminium 7050: La résistance élevée à la corrosion et la résistance créent une résistance élevée aux fractures, bonne pour les revêtements d'ailes et le fuselage.

    • Alliage d'aluminium 7075: L'un des alliages d'aluminium les plus résistants, il contient des niveaux élevés de zinc, ce qui lui confère une résistance comparable à celle de l'acier. La résistance à la fatigue et l'usinabilité en font un bon choix pour les applications de collage métal-métal mécanique ou adhésive.

    Nuances d'acier inoxydable pour collage métal-métal

    L'acier inoxydable est une nuance d'acier à base de fer qui contient entre 10,5 et 30 % de chrome. Le chrome interagit avec l'oxygène pour former une couche passive d'oxyde de chrome qui résiste à la rouille.

    Comme les alliages d'aluminium, les alliages d'acier inoxydable ont des désignations numériques mais avec deux systèmes différents. Le nouveau système de numérotation unifiée a été codéveloppé par la Société des ingénieurs de l'automobile et la Société américaine d'essais et de matériaux. Cinq chiffres indiquent la composition d'un alliage. La lettre préfixe S désigne un alliage d'acier inoxydable.


    La société des ingénieurs de l'automobile a également créé le système de dénomination traditionnel à trois chiffres.

    Série 300


    La série 300 d'acier inoxydable est la plus courante dans les applications aérospatiales et comprend des nuances austénitiques. Les alliages austénitiques contiennent un minimum de 16 % de chrome.

    Nickel


    Certains alliages d'acier inoxydable à haute teneur en chrome contiennent au moins 8 % de nickel pour améliorer la prévention de la corrosion. La couche passive de ces alliages augmente également la résistance à la chaleur.

    Carbone


    Les aciers inoxydables contiennent moins de 1,2 % de carbone et les nuances désignées L en contiennent encore moins. Une faible teneur en carbone améliore la soudabilité, préférable pour les méthodes de collage qui impliquent de la chaleur, comme le soudage. Une teneur en carbone plus élevée dans l'acier inoxydable entraîne une plus grande propension à la corrosion et aux soudures cassantes.


    Entre 426 et 750 degrés Celsius, les éléments de chrome et de carbone se combinent pour former des carbures de chrome. Ce phénomène est connu sous le nom de précipitation de carbure et il transforme le métal en noir, bleu foncé ou violet. De plus, le métal devient gravement affaibli.

    Choix de matériaux pour le collage métal-métal aérospatial

    De toute évidence, il existe un large éventail de choix en acier inoxydable et en aluminium pour le collage métal-métal aérospatial. Votre projet déterminera quel métal fonctionnera le mieux. Les métaux à base de fer tels que l'acier inoxydable ont tendance à être plus polyvalents.

    Soudabilité

    Certains alliages d'aluminium peuvent perdre des propriétés mécaniques telles que la résistance et la dureté lors du soudage au chalumeau, qui utilise une flamme nue pour fondre et unir les métaux. En revanche, les aciers inoxydables à faible teneur en carbone (ceux portant la désignation L) possèdent généralement une bonne soudabilité.

    Les alliages d'aluminium de la série 6000 fonctionnent bien avec le soudage par faisceau laser, en particulier lorsqu'ils sont combinés avec un métal d'apport pour aider à la sensibilité à la fissuration. Le soudage par faisceau laser utilise un faisceau pour concentrer la chaleur.

    Soudage à l'arc électrique

    Le soudage à l'arc électrique utilise un arc électrique pour concentrer la chaleur, fondre et joindre les métaux. Technique couramment utilisée dans l'industrie aérospatiale, le soudage à l'arc électrique fonctionne pour de nombreux alliages d'acier inoxydable et d'aluminium. Cependant, les alliages d'aluminium à haute résistance tels que le 7050 peuvent se fissurer lors du soudage à l'arc.

    Soudage par friction

    Le soudage par friction génère de la chaleur en frottant les surfaces à assembler à grande vitesse. Le soudage par friction se produit en dessous des points de fusion des matériaux. Ainsi, il peut assembler toutes les séries d'alliages d'aluminium, d'acier inoxydable et de métaux dissemblables.

    Adhésifs structuraux

    Les adhésifs structuraux relient les surfaces métalliques avec des liaisons chimiques fortes et flexibles qui servent également de scellants. Les adhésifs fonctionnent bien pour les métaux différents, et les adhésifs aérospatiaux modernes rivalisent avec le soudage en termes de résistance.

    Cependant, l'adhésif structurel prend du temps à sécher ou à durcir. Cela peut entraîner des retards dans le processus de fabrication. De plus, l'utilisation d'un adhésif métallique peut nécessiter une préparation de surface supplémentaire pour votre choix d'alliage.

    Le choix de Diversified Ulbrich pour vos besoins de collage métal-métal dans l'aérospatiale

    En raison des interruptions de la chaîne d'approvisionnement, les matériaux sont rares en Amérique du Nord. Pourtant, Diversified Ulbrich of Canada dispose d'un stock complet d'acier inoxydable et d'aluminium pour le collage métal-métal aérospatial.

    Exécuter les commandes rapidement

    Diversified Ulbrich ne compte pas sur des sociétés de logistique tierces pour livrer vos matériaux. Au lieu de cela, nous possédons une gamme complète de camions et de semi-remorques. Par conséquent, nous pouvons exécuter vos commandes dans des délais très courts, voire le jour même pour les clients du Québec et de l'Ontario.

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    Diversified Ulbrich travaille en étroite collaboration avec vous et nos fournisseurs pour maintenir votre inventaire à des niveaux optimaux. Cela signifie que nous pouvons aligner nos commandes de matières premières auprès des fournisseurs directement sur vos calendriers de production.

    Respect des normes élevées

    Diversifiée Ulbrich est l'une des rares entreprises au Canada à détenir une certification AS9120B, des règlements de gestion de la qualité spécifiquement adaptés aux distributeurs de l'aviation, de l'espace et de la défense.

    La certification AS9120B garantit que Diversified Ulbrich répond à des normes élevées en matière de

    • conformité des produits et services ;

    • délais de livraison respectés ;

    • prévention des contrefaçons de pièces ;

    • facteurs humains dans le maintien et la promotion de la qualité ;

    • la gestion de la configuration, qui assure la qualité des produits composants ; et

    • des audits tiers en cours pour évaluer la conformité.


    Catalogue complet de métaux pour les applications de collage métal-métal

    Diversified Ulbrich propose un catalogue complet d'acier inoxydable et d'aluminium pour le collage métal-métal aéronautique. Nos alliages répondent bien aux adhésifs et au soudage. Nous pouvons livrer les matériaux dont vous avez besoin rapidement, avec la meilleure qualité.

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