Contrôle de la planéité dans une plaque d'aluminium de moyenne épaisseur 5052 H32
Les plaques d'aluminium de moyenne épaisseur de 6 mm à 25 mm sont rarement achetées pour leur surface. Elles sont achetées pour leur géométrie : une plaque de support de moule, une plaque d'outil, une base de montage ou un gabarit de contrôle ne fonctionne que si la plaque est plane à la réception et reste plane après la première passe d'usinage. Cet article explique d'où vient la perte de planéité dans les plaques 5052 H32, comment elle est contrôlée en usine, et quelles tolérances doivent figurer dans un bon de commande.Plaque 5052 H32, comment elle est contrôlée en usine, et quelles tolérances doivent figurer dans un bon de commande.
Pourquoi la planéité décide de la pièce, pas seulement de la plaque
Dans un empilement de moule, la plaque de support transfère la force de serrage de la table de presse vers l'insert de cavité. Une plaque voilée concentre la charge de serrage sur le point haut, de sorte que l'insert ne repose pas uniformément et le résultat apparaît plus tard sous forme de bavure ou d'usure inégale de la ligne de joint. Dans les montages et les gabarits de contrôle, la plaque est la surface de référence, donc toute déformation se répercute directement sur le résultat de la mesure. Un voile de 1 mm sur une plaque d'un mètre n'est pas cosmétique — c'est une erreur dimensionnelle qui se répercute sur chaque pièce fabriquée avec cet outil.
Où la planéité est perdue
- Contrainte résiduelle de laminage — réduction déséquilibrée entre les faces, libérée lors du retrait de matière
- Refroidissement inégal — différence de température sur la largeur courbe la plaque lors du refroidissement
- Recuit insuffisant — le H32 obtenu sans cycle de recuit approprié bloque l'écrouissage dans la plaque
- Sciage — la coupe libère les contraintes du bord, de sorte que les pièces étroites peuvent se courber après la découpe
- Usinage — le retrait de 2 à 3 mm d'une face décale l'équilibre des contraintes et la plaque se voile
- Stockage — les plaques empilées sur un sol inégal prennent une déformation permanente sous leur propre poids
Comment la planéité est contrôlée en production
- Recuit avant la dernière passe — la recristallisation complète efface l'historique de laminage, puis le H32 est obtenu par passes contrôlées
- Mise à plat par tension — une tension contrôlée à travers un appareil de mise à plat élimine le voile longitudinal et les ondulations de bord
- Réduction équilibrée — force de laminage symétrique pour que les deux faces supportent une contrainte résiduelle égale
- Refroidissement symétrique — refroidissement contrôlé sur toute la largeur après laminage à chaud
- Repos avant inspection — la plaque se stabilise avant la mesure, jamais mesurée à chaud
- Vérification sur marbre — planéité vérifiée avec une cale d'épaisseur ou un comparateur à l'avant, au milieu et à l'arrière
Tolérance d'épaisseur par calibre
| Épaisseur | Tolérance typique | Où elle est utilisée |
|---|---|---|
| 6 - 10 mm | +/-0.15mm | Plaques de calage, plaques d'espacement, plaques latérales de convoyeur |
| 12 - 16 mm | +/-0.20mm | Plaques de montage, bases de guidage, plaques d'extrémité de réservoir |
| 18 - 20 mm | +/-0.25mm | Plaques de support de moule, dessus de table de machine |
| 22 - 25 mm | +/-0.30mm | Plaques de support de moule, plaques d'outil, bases d'automatisation |
Chiffres de planéité et de contrainte à spécifier
| Propriété | Spécification pratique | Effet sur l'usinage |
|---|---|---|
| Planéité | Max 3 mm par mètre | La plaque se plaque sans calage |
| Décontrainte | Recuite et redressée avant la dernière passe | Aucun mouvement après sciage |
| Stabilité à l'usinage | Plane après retrait de 2 à 3 mm d'une face | Le fraisage unilatéral suffit |
| Cohérence du calibre | Mesuré à l'avant, au milieu et à l'arrière | Construction cohérente de la hauteur du moule |
5052 H32 comparé au 6061 T6
| Article | 5052 H32 | 6061 T6 |
|---|---|---|
| Résistance à la traction | 215 - 275 MPa | 290 - 310 MPa |
| Résistance à la corrosion | Excellente, qualité marine | Bonne |
| Soudabilité | Excellente, pas de traitement thermique post-soudage | Mauvaise, perte de résistance dans la zone affectée par la chaleur |
| Stabilité des contraintes après usinage | Bonne en H32 avec un recuit approprié | Bonne uniquement en plaque étirée T651 |
| Coût du matériau | Plus bas par kilo | Plus élevé par kilo |
| Meilleur ajustement | Plaques de support de moule, cadres soudés, plaques pour ateliers humides | Composants d'outillage à haute contrainte |
Pour les acheteurs d'outillage, la conclusion est simple. Là où la plaque supporte la charge de serrage, est exposée à l'huile de refroidissement ou hydraulique, ou est soudée dans un cadre de machine, le 5052 H32 offre une résistance adéquate avec une meilleure résistance à la corrosion et un meilleur comportement au soudage à un coût de matériau inférieur. Là où une section mince supporte la contrainte la plus élevée, le 6061 T6 ou T651 reste correct, et le T651 étiré est préféré car l'étirage soulage les contraintes dans le sens de la longueur.
Achat Liste de contrôle pour plaques planes
- Indiquer la planéité sous forme de chiffre, par exemple max 3 mm par mètre, et non comme "plane"
- Indiquer la tolérance d'épaisseur par bande de calibre, et non une seule valeur pour toute la plage
- Demander si la plaque est recuite avant la dernière passe, et demander la voie de revenu
- Demander les relevés de calibre à l'avant, au milieu et à l'arrière plutôt qu'une seule valeur
- Exiger le numéro de lot sur le certificat d'essai de laminage pour la traçabilité
- Pour l'usinage sur une face, demander la stabilité à l'usinage, pas seulement la planéité à la réception
- Confirmer l'emballage et l'empilage, car un mauvais support pendant le transport annule une bonne planéité d'usine
Perspectives
Alors que les moules, les montages et les cadres d'automatisation évoluent vers des tolérances d'assemblage plus serrées, la planéité devient un élément de spécification plutôt qu'une impression de qualité. Les usines qui contrôlent les contraintes résiduelles au stade du laminage et documentent la planéité par plaque sont mieux placées que les usines qui ne citent que l'alliage et l'épaisseur. Pour les acheteurs, le changement est simple : mettre le chiffre dans le bon de commande.