usuel

Acier usuel

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Il existe 4 types d’acier courant utilisé en usinage de pièces destinées à la mécanique générale, les aciers doux, les aciers mi-dur, les aciers dur et les aciers de décolletage.

Les valeurs moyennes du module de Young et du coefficient de poisson des aciers à usage courent sont:

E = 210 GPa

ν = 0.3

densité : 7850 kg/m3

Les aciers doux

Désignations : E24, A37, S235

L’allongement avant rupture du matériau est élevé de par sa faible teneur en carbone (jusqu’à 26% de sa longueur initiale).

Les aciers mi-dur

Désignations : C35, XC38, A60 ou C45

L’allongement avant rupture du matériau peut aller jusqu’à 22% de sa longueur initiale.

Les aciers dur

Désignation : 42CD4…

L’allongement avant rupture du matériau peut aller jusqu’à 14% de sa longueur initiale.

Les aciers de décolletage

Désignation : S300PB

La particularité de ce matériau est sa facilité d’usinage de par son alliage qui permet aux copeaux de se casser assez facilement et réduit donc l’usure des différents outils.

L’allongement de ce matériaux peut aller jusqu’à 9% de sa longueur initiale.

NB : Plus les aciers sont dur, plus les arêtes vives sont cassantes

Acier inoxydable usuel

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Grace à un ajout de nickel et de chrome à un acier, on change les propriétés de notre matériau en le rendant inoxydable. Les inox les plus répandus dans la mécanique générale sont le 304 L et le 316 L.

L’inox 316 L résiste mieux à la corrosion que le 304 L. On utilisera donc l’inox 316 L dans les structures marines, médicales et chimiques. Le module de Young et le coefficient de Poisson restent les mêmes qu’un acier courent, soit :

– E = 210 GPa

– ν = 0.3

– densité : 7850 kg/m3

Les équivalences des normes de ces inox sont :

AISI Française Européenne
304 L Z3CN18-10 X2CrNi18-09 1.4307
316 L Z2CND17-12 X2CrNiMo17-12-02 1.4404

Aluminium usuel

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Les aluminiums sont nombreux mais on utilise très souvent les mêmes, le 5083, le 2017A et 6060.

L’aluminium 5083 :

Autres désignations :

  • Européenne : AW-AlMg4,5Mn0,7
  • Mondiale : AlMg4,5Mn0,7
  • Française : AG4,5MC

Module de Young : E = 71 GPa

Coefficient de Poisson : v = 0.33

Densité : 2660 kg/m3

On le trouve essentiellement en plaque surfacée. Sa soudabilité n’est pas bonne.

L’aluminium 2017A :

Autres désignations :

  • Européenne : AW-AlCu4MgSi
  • Mondiale : AlCu4MgSi
  • Française : AU4G

Module de Young : E = 72.5 GPa

Coefficient de Poisson : v = 0.33

Densité : 2790 kg/m3

C’est l’alliage que l’on retrouve le plus souvent en usinage. Sa soudabilité n’est pas bonne.

L’aluminium 6060 :

Autre désignations :

  • Européenne : AW-AlMgSi
  • Mondiale : AlMgSi
  • Française : AGS

Module de Young : E = 69.5 GPa

Coefficient de Poisson : v = 0.33

Densité : 2700 kg/m3

C’est l’alliage le plus couramment utilisé en extrusion. Sa soudabilité est très bonne.

Les plastiques usuels

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Il existe 9 principaux polymères utilisés en usinage, le polyéthylène, le polyamide 6-6 ou nylon, le POM C, le PVC, le téflon, le polycarbonate, le polyétheréthercétone, l’acrylonitrile butadiène styrène et le polyméthacrylate de méthyle.

Le PE : Polyéthylène

Atouts :

  • Prix
  • Faible coefficient de frottement (0.29)

Inconvénient :

  • Faibles propriétés mécaniques

module de Young : E = 1.2 GPa

coefficient de Poisson : v = 0.46

température d’utilisation  : entre -150 et 80°C

densité : 960 kg/m3

Le PA66 : Nylon

Atouts :

  • Faible coefficient de frottement (entre 0.2 et 0.3)
  • Bonnes propriétés mécaniques

module de Young : E = 3 GPa

coefficient de Poisson : v = 0.39

température d’utilisation  : entre -30 et 80°C

densité : 1140 kg/m3

Inconvénients :

  • Difficile à usiner

Le POM C :

Atouts :

  • Belle finition
  • Faible coefficient de frottement (entre 0.25 et 0.35)
  • Bonnes propriétés mécaniques

module de Young : E = 3 GPa

coefficient de Poisson : v = 0.35

température d’utilisation  : entre -50 et 95°C

densité : 1410 kg/m3

Inconvénients :

  • Légèrement plus chère que le PA66

Le PVC :

Atouts :

  • Bonne usinabilité
  • Bonnes propriétés mécaniques

module de Young : E = 4.14 GPa

coefficient de Poisson : v = 0.41

température d’utilisation  : entre -20 et 60°C

densité : 1400 kg/m3

Inconvénients :

  • Cassant

Le PTFE : Téflon

Atouts :

  • Résistance aux produits chimiques et à une température élevé (250 à 260°C)
  • Faible coefficient de frottement (0.1)

Inconvénients :

  • Prix
  • Faibles propriétés mécaniques

module de Young : E = 0.552 GPa

coefficient de Poisson : v = 0.46

température d’utilisation  : entre -200 et 260°C

densité : 2200 kg/m3

Le PC : Polycarbonate

Atouts :

  • Transparence

Inconvénients :

  • Difficile à usiner
  • Cassant
  • Fragile

module de Young : E = 2.44 GPa

coefficient de Poisson : v = 0.4

température d’utilisation  : entre -60 et 80°C

densité : 1200 kg/m3

Le PEEK : Polyétheréthercétone

Atouts :

  • Bonnes propriétés mécaniques

module de Young : E = 3.95 GPa

coefficient de Poisson : v = 0.39

température d’utilisation  : entre -80 et 260°C

densité : 1310 kg/m3

Inconvénients :

  • Prix

L’ABS : Acrylonitrile butadiène styrène

module de Young : E = 2.9 GPa

coefficient de Poisson : v = 0.422

température d’utilisation  : entre -30 et 80°C

densité : 1100 kg/m3

Le PMMA : Polyméthacrylate de méthyle

Atouts :

  • Transparence

Inconvénients :

  • Fragile

module de Young : E = 3.8 GPa

coefficient de Poisson : v = 0.4

température d’utilisation  : entre -40 et 80°C

densité : 1190 kg/m3