Aluminium 7075 : tout ce que vous devez savoir

L'aluminium est un matériau polyvalent largement utilisé qui compte de nombreux alliages. L'aluminium 7075 est également un alliage très couramment choisi, qui présente de multiples applications et propriétés.

Si vous envisagez d'utiliser l'aluminium 7075 dans vos projets et souhaitez en savoir plus, lisez le guide ci-dessous.

Qu'est-ce qu'un alliage d'aluminium ?

Les alliages d'aluminium sont des métaux dont l'aluminium est le métal principal, associé à d'autres éléments comme l'étain, le cuivre, le magnésium, etc. La combinaison de ces éléments d'alliage avec l'aluminium crée un nouvel alliage qui modifie la structure et les propriétés de l'aluminium.

Composition de l'aluminium 7075

L'aluminium 7075 est un alliage d'aluminium qui contient les éléments d'alliage suivants :

• 87 à 91 % d'aluminium
• 5 à 6 % de zinc
• 0 à 0,3 % de manganèse
• 1,2 à 2 % de cuivre
• 2,1 à 2,9 % de magnésium
• 0 à 0,5 % de fer
• 0,0 à 0,2 % de titane
• 0,18 à 2 % de chrome
• 0,05 à 0,15 % d'autres types d'éléments

Ajoutés à l'aluminium en si petites quantités, ces éléments modifient les propriétés de l'aluminium et le rendent adapté à différentes applications.

Propriétés de l'aluminium 7075

L'aluminium 7075 présente les propriétés suivantes :

• Il a une densité de 2,81 g/cm3 et une résistance à la traction de 228 à 572 MPa ; la limite d'élasticité est de 103 à 503 MPa.
• Le module d'élasticité se situe entre 71,7 et 72,4 GPa, et la dureté Brinell est de 60 à 150.
• Le module de cisaillement est de 26,9 à 27 GPa, et l'allongement à la rupture est de 5 % à 19 %. La résistance au cisaillement est de 152 à 331 MPa, et la limite d'endurance peut atteindre 159 MPa.
• L'aluminium 7075 offre une conductivité thermique de 130 à 173 W/mK et une capacité thermique massique de 0,96 kJ/kg°C.
• Son point de fusion est de 477 °C.
• L'aluminium 7075 présente une résistance à la corrosion modérée et une usinabilité élevée, mais il ne possède pas une bonne soudabilité.

Avantages de l'utilisation de l'aluminium 7075

Les avantages de choisir l'aluminium 7075 pour différents projets sont les suivants :

• L'aluminium 7075 offre un rapport résistance/poids élevé.
• Il résiste bien aux contraintes grâce à sa haute résistance à la fatigue. Les applications où les pièces sont soumises à des pressions peuvent donc trouver l'aluminium 7075 adapté.
• L'aluminium 7075 est hautement usinable et peut être choisi pour la fabrication de pièces.
• L'aluminium 7075 n'est pas très résistant à la corrosion, mais certains de ses traitements thermiques, comme le T73, conviennent aux applications marines et extérieures.
• Il possède un module d'élasticité élevé et offre une bonne stabilité dimensionnelle.

Limites de l'aluminium 7075

L'aluminium 7075 présente des avantages mais aussi certaines limites ; en voici quelques-unes :

• L'aluminium 7075 a une soudabilité limitée et nécessite des techniques spéciales pour le soudage ; il a également tendance à fissurer pendant le processus de soudage.
• Comparé à d'autres alliages d'aluminium, l'aluminium 7075 offre une résistance à la corrosion limitée et ne peut donc pas être utilisé dans des environnements humides sans traitement.
• Les alliages d'aluminium autres que le 7075 sont assez abordables, tandis que le 7075 est très coûteux et ne constitue pas un choix adapté aux projets à budget serré.

Processus de fabrication de l'aluminium 7075

Le processus de fabrication de l'aluminium 7075 fait appel à différentes techniques, et les trois méthodes les plus courantes sont présentées ci-dessous.

Usinage CNC

L'usinage CNC de l'aluminium 7075 utilise un processus de fabrication piloté par logiciel. Un bloc d'aluminium 7075 est utilisé, et les outils de coupe permettent de mettre en forme et de fabriquer les pièces.

L'aluminium 7075 offre une bonne usinabilité et tend à produire des pièces de haute précision. Les applications qui nécessitent des pièces en aluminium 7075 aux tolérances serrées optent pour l'usinage CNC.

Extrusion d'aluminium

Le processus d'extrusion d'aluminium permet de fabriquer des pièces à partir d'aluminium 7075. Dans ce processus, l'aluminium est chauffé et forcé à travers une filière afin de créer des pièces ayant la forme de la filière.

Ce procédé convient à la fabrication de plusieurs composants avec une grande régularité et une structure allongée. Il permet d'obtenir des pièces aux meilleures propriétés mécaniques, à un coût avantageux.

Coulée sous pression

La coulée sous pression consiste à injecter l'aluminium 7075 à l'état fondu dans les moules sous haute pression. Une fois le matériau refroidi et solidifié, il épouse la forme du moule.

Les composants fabriqués par coulée sous pression offrent une qualité constante et présentent généralement des formes complexes.

Comparaison de l'aluminium 7075 avec d'autres alliages

Il existe différents alliages d'aluminium ; la comparaison de l'aluminium 7075 avec ces alliages est présentée ci-dessous.

Aluminium 7075 vs aluminium 6061

L'aluminium 6061 est aussi appelé aluminium de structure et est utilisé dans le secteur de la construction. Il est surtout choisi pour l'extrusion de tuyaux, de tubes, de barres d'aluminium, etc. C'est un matériau polyvalent, retenu pour les dissipateurs thermiques et les cadres de vélos.

Par rapport au 7075, il présente une meilleure résistance à la corrosion, une usinabilité élevée et il est même soudable. Toutefois, la résistance du 6061 n'égale pas celle du 7075.

Aluminium 7075 vs aluminium 2024

L'aluminium 2024 est courant dans les applications aérospatiales et est choisi pour les fuselages et les ailes d'aéronefs. Il est durable et retenu pour les applications nécessitant une résistance à la fatigue cyclique.

L'aluminium 7075, quant à lui, convient aux applications soumises à de fortes contraintes et à des environnements sous pression. Ni l'un ni l'autre n'offre une bonne soudabilité, et leur usinabilité est identique.

Cependant, le 7075 présente une meilleure résistance à la corrosion, tandis que le 2024 offre une meilleure aptitude à la mise en forme.

Applications de l'aluminium 7075

Les applications de l'aluminium 7075 se retrouvent dans différentes industries ; en voici quelques-unes :

Aérospatial : Il est utilisé dans les ailes, les fuselages et les composants structurels des aéronefs en raison de son excellent rapport résistance/poids.

Automobile : Dans l'industrie automobile, les véhicules hautes performances sont le plus souvent retenus pour fabriquer leurs composants tels que châssis, arbres de transmission et pièces de suspension.

Marine : Les applications marines utilisent également l'aluminium 7075, mais nécessitent des revêtements supplémentaires pour que les composants marins en aluminium 7075 résistent à la corrosion.

Outils et moules : L'aluminium 7075 offre une résistance élevée, adaptée à la fabrication d'outils, de matrices et de moules pour différents procédés de fabrication.

Conclusion

Lors du choix de l'alliage d'aluminium 7075, il est essentiel de bien comprendre ses propriétés.

Comme vous l'avez vu dans ce guide, vous connaissez désormais les détails essentiels de l'aluminium 7075. Si vous avez besoin de composants en aluminium 7075 fabriqués avec une grande précision, contactez-nous à l'adresse DEK.