Aluminium 3105 contre 3003 : propriétés mécaniques et applications en revêtement de bobine.

Qu'est-ce qui sépare réellement le 3105 du 3003 ?

Les deux appartiennent à la série 3xxx, la famille aluminium-manganèse, non trempante, avec une bonne formabilité et la résistance générale à la corrosion pour laquelle la série est connue. La différence est que le 3105 et le 3003 sont deux compositions d'alliage enregistrées séparément au sein de cette famille, et non deux noms pour un même matériau.

Les deux sont des alliages de bobine de référence, et les deux acceptent bien une large gamme de finitions. Ce sont des désignations d'alliage enregistrées et normalisées, et non des nuances propriétaires ; les caractéristiques présentées ici sont donc le comportement publié de l'alliage et non une affirmation propre à une laminerie. Les deux sont enregistrés dans la référence des normes d'alliages de l'Aluminum Association, la source à laquelle renvoient la plupart des spécifications.

Le 3105 et le 3003 se comportent-ils différemment dans un tableau d'états métallurgiques ?

Pas de façon propre à l'un des deux alliages. Aucun n'est trempant ; les deux sont donc livrés dans des états métallurgiques écrouis de la série H ou dans l'état plus doux O, recuit, et les deux suivent la même règle générale que tout alliage d'aluminium non trempant : un état métallurgique plus dur apporte résistance et rigidité au prix d'un rayon de pliage minimal plus grand.

Comme il s'agit de compositions enregistrées séparément, les deux ne sont pas automatiquement interchangeables sur une ligne de commande, même s'ils se côtoient sur un tableau d'alliages. Des valeurs précises de résistance à la traction, de limite d'élasticité et d'allongement pour l'un ou l'autre alliage dans un état métallurgique et une épaisseur donnés sont disponibles sur demande, selon votre spécification, car les valeurs applicables dépendent ensemble de l'épaisseur et de l'état métallurgique plutôt que du seul numéro d'alliage.

Le choix de l'alliage change-t-il ce qui se passe sur la ligne de revêtement ?

Pas beaucoup dans la peinture elle-même. Les deux alliages sont compatibles avec toute la gamme de chimies de revêtement qu'une ligne de bobines traite habituellement. Le programme de revêtement d'Orbit couvre PE, HDPE, PVDF, PU, PUPA, Epoxy, Acrylique et Epoxy-PE, avec des finitions unies, métallisées, imitation bois, brossées, mates, brillantes, texturées, anti-graffiti et antibactériennes, en RAL ou sur mesure, sur l'une ou l'autre famille d'alliage.

Les différences pratiques apparaissent davantage dans la façon dont le substrat prend le prétraitement et se forme ensuite, en aval de la ligne de revêtement elle-même. Le choix entre le 3003 et le 3105 pour un programme donné dépend généralement de l'opération de formage dont le transformateur a besoin, ainsi que de la finition et du système de revêtement déjà retenus, c'est pourquoi nous confirmons l'association par rapport à l'application réelle plutôt que d'adopter par défaut un seul alliage pour toute une gamme de produits.

Pourquoi le 3105 revient-il dans les discussions sur le contenu recyclé ?

Parce que c'est l'alliage précis de l'exemple chiffré confirmé d'Orbit. Un substrat 3105 avec un revêtement PUPA atteint environ 75% de contenu recyclé sans compromettre la finition, confirmé par commande, au niveau du lot de coulée où la proportion de matière recyclée en entrée est effectivement fixée.

Cette valeur n'est pas une affirmation générale valable pour tous les alliages ou tous les revêtements ; elle est propre à cette association. Les différents alliages tolèrent des proportions différentes de matière recyclée en entrée tout en respectant la chimie requise, ce qui explique en partie pourquoi 3105 avec PUPA est l'association pour laquelle Orbit peut citer une valeur confirmée plutôt qu'une estimation. L'explication complète du calcul de cette valeur et de ce que couvre « confirmé par commande » se trouve dans ce que signifie réellement une bobine d'aluminium à contenu recyclé, et le procédé physique qui la sous-tend, de la réception des chutes à la bobine finie, dans le fonctionnement du recyclage des bobines d'aluminium. Voir la page sur le contenu recyclé pour l'exemple chiffré complet et la manière de demander une valeur pour votre propre commande.

Quand le 3003 est-il plus pertinent que le 3105 ?

Lorsque la documentation sur le contenu recyclé n'est pas le critère déterminant. Le 3003 convient bien aux applications générales de revêtement de bobine, du bardage à la fabrication générale, car ses propriétés sont bien connues pour une large gamme d'opérations de formage et de finition.

Le 3003 est aussi un alliage polyvalent largement disponible, ce qui peut simplifier l'approvisionnement sur les projets qui combinent des bobines de plusieurs fournisseurs ou qui doivent s'accorder à une installation existante. Lorsqu'un projet n'est lié ni à une exigence de contenu recyclé ni à une contrainte de formage qui favorise spécifiquement le 3105, adopter par défaut le 3003 simplifie la spécification sans renoncer à une performance significative.

Que remarquent réellement les transformateurs en aval entre les deux ?

Moins que ne le suggère la comparaison d'alliages sur le papier. Les transformateurs qui passent la bobine en profilage, pliage ou sur des lignes de presse se soucient de la régularité avec laquelle elle se forme sans fissuration, et de la façon dont la surface prend le prétraitement et la peinture. Les deux alliages sont, à cet égard, des produits de bobine établis et bien caractérisés.

Là où une différence apparaît, c'est à la marge, avec des rayons de pliage plus serrés que d'habitude ou dans les programmes où l'association à contenu recyclé restreint le choix au seul 3105. En dehors de ces cas, les deux sont des choix par défaut praticables, et la décision dépend souvent de l'alliage sur lequel la commande est déjà confirmée plutôt que d'une exigence technique stricte poussant vers l'un plutôt que l'autre.

Que faut-il inclure dans une demande lorsque l'alliage reste à définir ?

Indiquez l'application, l'opération de formage, le système de revêtement, et si une documentation sur le contenu recyclé est exigée. Cela donne une réponse plus rapide et plus précise que la seule mention d'un numéro d'alliage, car le 3003 et le 3105 sont assez proches en comportement général pour que le bon choix dépende des spécificités du travail plutôt que d'une règle générale.

• Le projet comporte-t-il une exigence de contenu recyclé à documenter ? Cela conduit à confirmer le 3105 avec PUPA par rapport à votre spécification.
• Quelle opération de formage la bobine subit-elle en aval, et à quel point est-elle serrée ?
• Le système de revêtement est-il déjà fixé, ou ouvert à l'alliage qui convient le mieux à l'application ?
• S'agit-il d'un programme de fabrication générale ou de bardage sans exigence particulière de contenu recyclé ni de formage ? Le 3003 est alors généralement le choix par défaut le plus simple.

Comment se comparent le 3003 et le 3105 en un coup d'œil ?

Le tableau ci-dessous ne présente que des caractéristiques générales, vérifiées à la source, ainsi que l'association à contenu recyclé confirmée par Orbit. Il ne comporte aucune valeur mécanique au-delà de ce qui est publiquement documenté pour ces désignations d'alliage normalisées.

Questions fréquentes

Références

• Aluminum Association, Standards : référence d'enregistrement et de désignation des alliages pour le 3003 et le 3105.