L'aluminium pur et l'aluminium moulé diffèrent principalement par leur composition et leur méthode de fabrication. L'aluminium pur contient 99 % ou plus d'aluminium avec un minimum d'additifs, tandis que l'aluminium moulé est un alliage qui combine l'aluminium avec d'autres métaux comme le silicium, le cuivre ou le magnésium pour améliorer certaines propriétés.
L'aluminium pur est l'un des éléments métalliques les plus abondants sur Terre. C'est un métal blanc argenté, mou et léger, que l'on trouve dans de nombreux matériaux, des canettes de soda aux lignes électriques.
Ce métal résiste naturellement à la corrosion car il forme une fine couche d'oxyde à sa surface lorsqu'il est exposé à l'air. Cette couche protectrice prévient toute détérioration et préserve l'aspect propre du métal.
L'aluminium pur est hautement conducteur. Il transfère efficacement la chaleur et l'électricité, ce qui le rend idéal pour les câbles électriques et les ustensiles de cuisine.
Cependant, l'aluminium pur présente un inconvénient majeur : il est relativement fragile. Il est facile à plier à la main, ce qui limite son utilisation dans les applications structurelles.
L'aluminium moulé est un alliage obtenu par fusion d'aluminium et mélange avec d'autres métaux lors du moulage. Les fabricants versent ce mélange fondu dans des moules pour créer des formes et des produits spécifiques.
Les éléments d'alliage les plus courants sont le silicium (qui améliore la fluidité et la qualité de la coulée), le cuivre (qui augmente la résistance) et le magnésium (qui renforce la résistance à la corrosion). Ces ajouts transforment l'aluminium, un métal mou et fragile, en un matériau durable et usinable.
Le procédé de moulage permet aux fabricants de créer des formes complexes qui seraient difficiles, voire impossibles, à usiner à partir d'aluminium massif. Cette polyvalence rend l'aluminium moulé extrêmement populaire dans l'industrie manufacturière.
La production d'aluminium pur consiste à extraire le métal du minerai de bauxite par électrolyse. Les fabricants raffinent le matériau jusqu'à atteindre une pureté de 99 % ou plus, puis le laminent, l'extrudent ou l'étirent en feuilles, barres ou fils.
La fabrication de l'aluminium moulé commence par la fusion de l'aluminium pur et l'ajout d'éléments d'alliage spécifiques. Les ouvriers versent ce mélange fondu dans des moules en sable, des moules permanents ou des moules moulés sous pression. Une fois le métal solidifié, ils retirent la pièce moulée et la nettoient.
L'aluminium moulé est nettement plus résistant que l'aluminium pur. Les éléments d'alliage créent un matériau plus dur et plus rigide, capable de supporter des contraintes et des impacts plus importants.
L'aluminium pur a une résistance à la traction d'environ 90 MPa (13 000 psi). Il est suffisamment mou pour être gratté avec l'ongle.
Les alliages d'aluminium moulés peuvent atteindre une résistance à la traction de 300 MPa (43 500 psi) ou plus, selon la composition de l'alliage. C'est plus de trois fois plus résistant que l'aluminium pur.
Les deux matériaux résistent bien à la corrosion, mais leurs performances varient selon les environnements. L'aluminium pur forme une couche d'oxyde naturelle qui le protège de la corrosion atmosphérique. Cela le rend idéal pour les applications extérieures sous des climats tempérés.
La résistance à la corrosion de l'aluminium moulé dépend des éléments qui le composent. Les alliages à base de magnésium offrent une excellente résistance à la corrosion, même en milieu marin. Cependant, les alliages à base de cuivre peuvent être plus sensibles à certains types de corrosion.
L'aluminium moulé est généralement plus facile à usiner que l'aluminium pur. Les éléments d'alliage rendent le matériau moins collant et collant, ce qui permet aux outils de coupe de fonctionner plus efficacement.
L'aluminium pur a tendance à adhérer aux outils de coupe et à former des copeaux longs et filandreux. Cela rend les opérations de perçage, de fraisage et de tournage plus difficiles et chronophages.
L'aluminium pur est légèrement plus léger que la plupart des alliages d'aluminium moulés. Sa densité est d'environ 2.70 g/cm³.
Les alliages d'aluminium moulés ont généralement une teneur en aluminium comprise entre 2.65 et 2.85 g/cm³. La différence n'est généralement que de 2 à 5 %.
L'aluminium pur est généralement moins cher que l'aluminium moulé par livre de matière première. Cependant, le coût total d'une pièce finie dépend de la complexité de la fabrication.
Les pièces moulées en aluminium coûtent souvent moins cher à produire. Le procédé de moulage permet de créer des formes complexes en une seule opération, éliminant ainsi les étapes d'usinage coûteuses.
Les produits en aluminium pur peuvent nécessiter davantage de transformation (laminage, extrusion, découpe et usinage), ce qui augmente les coûts de main-d'œuvre et d'équipement. Ces coûts de transformation peuvent dépasser les économies de matière initiales.
Pour la production en série de pièces complexes, le moulage est généralement le choix le plus économique. Pour les formes simples comme les tôles ou les barres, l'aluminium pur reste rentable.
L'aluminium pur excelle dans les applications où la conductivité, la formabilité ou la résistance maximale à la corrosion sont primordiales. On le retrouve dans les câblages électriques, les feuilles de condensateurs, les équipements chimiques, les emballages alimentaires et les applications décoratives.
L'industrie agroalimentaire utilise l'aluminium pur, car il est non toxique et n'altère pas le goût. Les applications électriques l'utilisent car il conduit efficacement l'électricité.
L'aluminium moulé est largement utilisé dans les applications exigeant résistance et formes complexes. Blocs moteurs, carters de transmission, mobilier d'extérieur, ustensiles de cuisine, corps d'outils électriques et composants architecturaux utilisent tous de l'aluminium moulé.
L'industrie automobile est le principal consommateur d'aluminium moulé. Les voitures modernes contiennent des centaines de kilos d'aluminium moulé dans leurs moteurs, leurs roues et leurs composants structurels.
Les deux matériaux ont un impact environnemental relativement faible par rapport aux autres métaux, mais il existe des différences dans leur production et leur utilisation.
La production d'aluminium pur à partir de bauxite est énergivore. Le processus d'électrolyse requiert d'énormes quantités d'électricité, ce qui contribue aux émissions de gaz à effet de serre si l'énergie provient de combustibles fossiles.
La fonte d'aluminium utilise souvent de l'aluminium recyclé comme matériau de base, ce qui réduit la consommation d'énergie jusqu'à 95 % par rapport à la production primaire. Le processus de moulage lui-même consomme moins d'énergie que le processus de raffinage de l'aluminium pur.
Ces deux matériaux contribuent au développement durable car ils sont recyclables à l'infini sans perte de qualité. Cependant, la capacité de l'aluminium moulé à intégrer des matières recyclées lui confère un avantage environnemental dans de nombreuses applications.
