Barbe blanche

Les alliages dans l’aérien

L'aluminium pur et le magnésium pur ne conviennent absolument pas comme matériaux structurels pour les cellules d'aéronef, car ils ont une résistance très faible. Cependant, lorsqu'ils sont alliés (mélangés chimiquement) les uns aux autres ou avec d'autres métaux, leur résistance est considérablement améliorée et ils forment le groupe le plus largement utilisé de matériaux pour cellules d'aéronefs. Les métaux alliés comprennent le zinc, le cuivre, le manganèse, le silicium et le lithium, et peuvent être utilisés seuls ou en combinaison.  Il existe de très nombreuses variantes, chacune ayant des propriétés différentes et donc adaptée à différentes utilisations. Les alliages de magnésium sont très sujets aux attaques de l'eau de mer et leur utilisation dans les avions embarqués est généralement évitée. Les alliages d'aluminium, bien que plus denses que les alliages de magnésium, sont beaucoup moins sujets aux attaques chimiques et sont moins chers, ils sont donc plus largement utilisés. L'alliage 2024, connu sous le nom de duralumin, est composé de 93,5% d'aluminium, 4,4% de cuivre, 1,5% de manganèse et 0,6% de magnésium. Il s'agit du matériau le plus largement utilisé dans les structures d'aéronefs. Les alliages d'aluminium sont plus sujets à la corrosion que l'aluminium pur. C'est pourquoi l'aluminium pur est souvent laminé sur la surface de ses alliages pour former une couche protectrice. Le processus est connu sous le nom de revêtement, et les feuilles d'alliage traitées de la sorte sont appelées feuilles revêtues ou revêtues d'Al. L'anodisation est un autre moyen courant de protéger les alliages d'aluminium: la transformation de la couche superficielle en une forme plus résistante à la corrosion grâce à un procédé électrochimique. Les alliages aluminium-lithium ont une résistance et une rigidité supérieures à celles des alliages aluminium-zinc et aluminium-cuivre; ils peuvent donc être utilisés pour gagner du poids. Leur utilisation est limitée car ils sont environ trois fois plus chers.  Une propriété intéressante que certains alliages d'aluminium partagent avec le titane est qu'ils peuvent être formés de manière super plastifiée (SPF). Lorsque le matériau est chauffé à une certaine température, bien au-dessous de son point de fusion, il est possible de l'étirer de plusieurs fois sa longueur sans se déchirer ni s'éclaircir localement. Il peut ensuite être déformé, à l'aide d'un gaz inerte tel que l'argon, pour remplir un moule et prendre sa forme exactement, sans retour en arrière lorsque la pression est relâchée. Il existe différentes techniques basées sur cette propriété, qui peuvent être utilisées pour créer des formes extrêmement complexes avec précision et avec un poids minimal. Le coût initial élevé de l'outillage signifie que le FPS est limité à certains articles à coût élevé et qu'il n'est pas encore adapté à la production en série. Des articles tels que des récipients sous pression, des petits réservoirs et des réservoirs peuvent être fabriqués en utilisant cette technique.  Avantages des alliages d'aluminium et de magnésium  Ratios résistance / poids élevés  Une large gamme d'alliages différents, pour répondre à différentes utilisations  Une faible densité et un encombrement plus important pour un même poids signifient qu'ils peuvent être utilisés dans une épaisseur plus grande que les matériaux plus denses et sont donc moins sujets au flambement local; cela vaut encore plus pour les alliages de magnésium que pour les alliages d'aluminium  Disponible dans de nombreuses formes standard - feuille, plaque, tube, barre, extrusions  Les alliages d'aluminium sont faciles à travailler après un simple traitement thermique  Peut être formé de manière super plastifiée (certains alliages d'aluminium uniquement) Désavantages  Sujet à la corrosion, donc besoin de finitions protectrices, en particulier d'alliages de magnésium  De nombreux alliages ont une résistance limitée, en particulier à des températures élevées Pour en savoir davantage, je vous recommande la lecture du site sur ce de baptême en ULM à Grenoble qui est très bien rédigé sur ce thème.