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Acier inoxydable vs aluminium, ce qui est mieux pour votre projet d'usinage CNC
L'usinage CNC est l'une des méthodes de fabrication les plus courantes pour les pièces et les prototypes personnalisés. Le processus de commande numérique par ordinateur est hautement automatisé et est supérieur aux autres processus de fabrication traditionnels en termes de vitesse, d'efficacité de production et de précision. Mais choisir le bon matériau pour votre projet d'usinage CNC semble également difficile, avec de nombreux facteurs à prendre en compte, notamment les propriétés mécaniques, le coût, la résistance, le poids, l'usinabilité, la résistance à la corrosion et la finition de surface.
Usinage CNC est compatible avec des centaines de matériaux métalliques, dont l'acier inoxydable et l'aluminium sont les plus populaires pour les pièces personnalisées et les prototypes. L'aluminium et l'acier inoxydable ont une apparence similaire, les deux sont polyvalents et les produits fabriqués à partir des deux matériaux se trouvent toujours autour de nous. Les applications de l'acier inoxydable vont des ustensiles de cuisine et des biens de consommation à la construction, en passant par les navires, les dispositifs médicaux, etc. L'aluminium est léger et est largement utilisé dans les articles de sport, les vélos, les automobiles et l'aérospatiale. Alors, comment différencier les deux matériaux métalliques les plus populaires ? Acier inoxydable vs aluminium, quel est le meilleur pour votre projet d'usinage CNC ? Aujourd'hui, nous analysons la différence entre les deux métaux sous différents aspects pour vous aider à choisir un matériau plus approprié.
Acier inoxydable vs aluminium : composition élémentaire
La composition élémentaire d'un matériau est essentielle pour les projets d'usinage CNC, car la composition du métal a un impact important sur la dureté, la résistance à la corrosion, la durabilité et la résistance. L'acier inoxydable est un alliage de fer contenant au moins 10.5 % de chrome, et d'autres éléments comprennent l'aluminium, le silicium, le soufre, le nickel, le sélénium, le molybdène, l'azote, le titane, le cuivre et le niobium, représentant environ 0.03 % à 1 %. La présence de chrome détermine les excellentes propriétés de l'acier inoxydable en termes de résistance à la chaleur et de résistance à la corrosion. Parmi les autres éléments contenus dans l'aluminium, citons : l'aluminium, le silicium, le zinc, le magnésium, le manganèse, le cuivre, le fer, le titane, le chrome, le zirconium, etc.
Composition des principaux alliages d'acier inoxydable
Catégories d'alliage | %C | % Mn | %P | %S | %Si | % Cr | % Ni | % Mo |
SS304 | 0.040 | 1.580 | 0.024 | 0.040 | 0.400 | 18.35 | 8.040 | 0.070 |
SS304L | 0.010 | 1.638 | 0.023 | 0.002 | 0.412 | 18.56 | 8.138 | 0.364 |
SS316 | 0.080 | 2.000 | 0.045 | 0.030 | 1.000 | 16.80 | 11.20 | 2.500 |
SS316L | 0.020 | 1.390 | 0.024 | 0.080 | 0.480 | 16.80 | 10.22 | 2.080 |
Composition des principaux alliages d'aluminium
Aluminium | % Cu | %Mg | % Mn | %Si | % Zn |
2024 | 4.4 | 1.5 | 0.6 | 0 | 0 |
6061 | 0 | 1 | 0 | 0.6 | 0 |
7005 | 0 | 1.4 | 0 | 0 | 4.5 |
7075 | 1.6 | 2.5 | 0 | 0 | 5.6 |
356.0 | 0 | 0.3 | 0 | 7 | 0 |
Acier inoxydable vs aluminium : résistance à la corrosion
Parce que l'acier inoxydable contient des composants de chrome, de fer et de nickel, ce qui détermine que l'acier inoxydable a une excellente résistance à la corrosion. Le chrome forme une couche protectrice de passivation à la surface de l'acier inoxydable et a une fonction d'auto-guérison. La raison de l'excellente résistance à la corrosion de l'aluminium est qu'il possède une couche d'oxyde protectrice sur sa surface qui l'empêche de rouiller et l'empêche d'autres formes de corrosion.
Acier inoxydable vs aluminium : conductivité électrique
Le cuivre, en tant que norme de conductivité électrique, a une conductivité de 100 %. En utilisant le cuivre comme référence, l'aluminium a une conductivité de 61 % et est environ 30 % plus léger que le cuivre. La conductivité de l'acier inoxydable est de 3.5 % de celle du cuivre, ce qui en fait un mauvais conducteur de l'électricité. L'aluminium est le matériau idéal si la conductivité est le premier élément de votre projet d'usinage CNC. En fait, l'aluminium est également le premier choix pour transporter l'électricité et les fils à haute tension sur de longues distances.
Acier inoxydable vs aluminium : conductivité thermique
La conductivité thermique est la première considération pour les pièces personnalisées ou les prototypes de dissipateurs thermiques. C'est pourquoi l'aluminium est souvent le matériau idéal pour les unités de climatisation ou les radiateurs. L'aluminium a une conductivité thermique de 1460 BTU-in/hr-ft²-°F (210 W/mK), ce qui est mieux que l'acier inoxydable, mais l'aluminium a un point de fusion inférieur et se ramollit ou même fond au-dessus de 400 degrés Celsius, perdant ses propriétés. L'acier inoxydable est également conducteur de chaleur, ce qui le rend plus adapté au travail à haute température.
Acier inoxydable vs aluminium : Point de fusion
Le point de fusion du matériau est très important pour les projets d'usinage CNC. Les pièces fonctionnent à des températures élevées et si elles atteignent leur point de fusion, elles se transformeront de solide en liquide et perdront leur fonction. Avec un point de fusion plus bas, le matériau est plus adapté au moulage sous pression ou à l'extrusion. Le point de fusion de l'acier inoxydable varie en fonction des éléments d'alliage et se situe approximativement entre 1230 °C et 1530 °C. L'aluminium a un point de fusion relativement bas, autour de 660.37 °C. Cela signifie que si la résistance à la chaleur est une considération primordiale pour votre projet d'usinage CNC, l'acier inoxydable est préférable à l'aluminium.
Acier inoxydable vs aluminium : Dureté
La dureté du métal fait référence aux performances de stress de la gravure, de la déformation, de la dépression et des rayures sur la surface métallique. La dureté Brinell est généralement utilisée comme indicateur de la dureté du matériau. L'acier inoxydable varie selon les éléments d'alliage. La dureté Brinell moyenne est comprise entre 80 et 600, ce qui indique que l'acier inoxydable a une dureté élevée et est difficile à former. La dureté Brinell de l'aluminium est d'environ 15H, ce qui est relativement doux. L'acier inoxydable est idéal si la dureté est la principale considération pour votre projet d'usinage CNC.
Acier inoxydable vs aluminium :Poids
L'aluminium a une densité d'environ 2.7 g/cm 3 , tandis que l'acier inoxydable a une densité de 8.0 g/cm 3 . Le même volume d'acier inoxydable représente environ trois fois le poids de l'aluminium, de sorte que l'aluminium est beaucoup plus léger que l'acier inoxydable. L'aluminium léger est largement utilisé dans les avions, les navires, la construction et d'autres domaines.
Acier inoxydable vs aluminium : Durabilité
L'acier inoxydable et l'aluminium ont tous deux une excellente durabilité, et il ne fait aucun doute que l'acier inoxydable est plus dur et plus résistant que l'aluminium. C'est pourquoi l'acier inoxydable est souvent utilisé pour fabriquer des pièces de camions et d'automobiles. L'acier inoxydable est idéal si la durabilité est une considération primordiale pour votre projet d'usinage CNC.
Acier inoxydable vs aluminium : aptitude au traitement
L'usinabilité d'un matériau fait référence à la facilité avec laquelle une pièce ou un prototype personnalisé peut être fabriqué par fraisage CNC, tournage CNC ou emboutissage. L'acier inoxydable et l'aluminium sont plus faciles à usiner CNC. L'aluminium est plus doux et moins rigide, donc l'usinage CNC de l'aluminium est également relativement peu coûteux. En comparant les deux types de matériaux, l'usinage CNC de l'acier inoxydable est environ trois fois plus difficile que l'aluminium.
Acier inoxydable vs aluminium :formabilité
Comparé à l'acier inoxydable, l'aluminium est plus mou, a un point de fusion plus bas et est plus facile à former. L'acier inoxydable est solide et ne se déformera pas ou ne se déformera pas sous la force, mais si la formabilité est une considération primordiale pour votre projet, l'aluminium reste le meilleur choix.
Acier inoxydable vs aluminium : soudabilité
L'acier inoxydable et l'aluminium sont considérés comme faciles à souder, mais le soudage de l'aluminium nécessite des connaissances et des compétences plus professionnelles, et il faut veiller à éviter les fissures lors du soudage de l'aluminium.
Acier inoxydable vs aluminium : limite d'élasticité
La limite d'élasticité fait référence à la contrainte à laquelle un matériau commence à se déformer de façon permanente. La limite d'élasticité de l'acier inoxydable varie selon les éléments d'alliage, de 25 MPa à 2500 MPa. La limite d'élasticité des alliages d'aluminium varie de 7 MPa à 11 MPa. Par conséquent, la limite d'élasticité de l'acier inoxydable est bien supérieure à celle de l'aluminium.
Acier inoxydable vs aluminium : résistance à la traction
L'acier inoxydable a une résistance à la traction de 34.5 à 3100 MPa, tandis que l'aluminium a une résistance à la traction de 90 MPa, et pour certains alliages d'aluminium pouvant être traités thermiquement, tels que l'aluminium 7075, la résistance à la traction peut être augmentée à plus de 690 MPa. On peut voir que la résistance à la traction de l'acier inoxydable est bien supérieure à celle de l'aluminium.
Acier inoxydable vs aluminium :Résistance au cisaillement
La résistance au cisaillement fait référence à la résistance d'un matériau aux charges de cisaillement. La résistance au cisaillement de l'acier inoxydable est comprise entre 74.5 et 597 MPa, tandis que celle de l'aluminium est comprise entre 85 et 435 MPa. La résistance au cisaillement de l'acier inoxydable est supérieure à celle de l'aluminium.
Acier inoxydable vs aluminium : coût
L'acier inoxydable et l'aluminium présentent des propriétés différentes en raison de différents éléments d'alliage, y compris de nombreux types différents, tels que l'acier inoxydable martensitique, l'acier inoxydable ferritique, l'acier inoxydable duplex, l'acier inoxydable austénitique, l'acier inoxydable à durcissement par précipitation, etc., tandis que le type d'aluminium. sont des séries 1-9. En général, l'usinage CNC de l'acier inoxydable coûte plus cher que l'aluminium.
Acier inoxydable vs aluminium : Champ d'application
Les aciers inoxydables 304, 316 et autres aciers inoxydables austénitiques sont les plus populaires en raison de leur excellent équilibre entre résistance, résistance à la corrosion et coût. Les nuances 430 et 434 sont des aciers inoxydables ferritiques populaires, tandis que l'acier inoxydable de nuance 420 (généralement sous forme recuite) est un choix populaire pour les aciers inoxydables martensitiques. Les applications de l'acier inoxydable comprennent l'aérospatiale, l'agriculture, la construction, l'automobile, la construction, l'électronique, la restauration, les appareils électroménagers, la fabrication, la marine, la médecine, le pétrole et le gaz, la pharmacie, la production d'électricité, les pâtes et papiers, les équipements sportifs et d'autres industries.
Aluminium : Les modèles en aluminium les plus populaires incluent 2024, 5052, 6061, 6063 et 7075, dont l'aluminium 5052 a une excellente résistance à la corrosion par l'eau de mer et est le premier choix pour la fabrication de pièces marines. Les applications de l'aluminium comprennent l'aérospatiale, le médical, l'automobile, le traitement chimique, les composants de dissipation thermique, les produits électroniques, l'ingénierie marine, les systèmes d'alimentation, etc.
Résumer
L'aluminium est connu pour sa résistance à la rouille, sa légèreté, sa résistance générale à la corrosion et sa résistance.
L'acier inoxydable a une excellente résistance à la corrosion et à la traction, et son poids est environ trois fois supérieur à celui de l'aluminium.
L'acier inoxydable a une excellente résistance à la chaleur, tandis que l'aluminium a une excellente conductivité thermique, mais l'aluminium ne peut pas résister aux applications à haute température en raison de son point de fusion.
Les performances de soudage de l'acier inoxydable sont meilleures que celles de l'aluminium.
L'aluminium est le premier choix pour un matériau conducteur léger, qui atteint un bon équilibre entre conductivité et coût.
L'aluminium est plus adapté au moulage sous pression ou à l'extrusion, tandis que l'acier inoxydable austénitique a également une bonne formabilité et ne nécessite pas de traitement supplémentaire.
Le coût de l'inox et de l'aluminium fluctue fortement selon les différents modèles. Habituellement, l'usinage CNC de l'acier inoxydable est plus cher que l'aluminium.
