Connaissance des tubes rectangulaires en aluminium - 6061, 6063 ?

Je sais qu'il peut être difficile de s'y retrouver lorsqu'on lit des articles sur les tubes 6061 et 6063. Vous pouvez vous sentir perdu dans le choix de l'alliage.

Les alliages d'aluminium 6061 et 6063 sont tous deux courants. Le 6061 est plus résistant, tandis que le 6063 est plus facile à former et présente un profil de finition plus lisse.

Restez avec moi et je vous expliquerai en quoi ils diffèrent et lequel fonctionne le mieux en fonction de l'usage qui en est fait.

Quelle est la différence entre les tubes 6061 et 6063 ?

Je vois souvent des clients confondre ces alliages. Ils pensent qu'ils sont presque identiques. Je vais vous présenter les principales différences en quelques mots.

Les tubes 6061 sont plus résistants et mieux adaptés à une utilisation structurelle, tandis que les tubes 6063 sont plus faciles à extruder, ont une meilleure finition de surface et sont souvent utilisés dans des applications architecturales et décoratives.

J'explique ci-dessous leur composition, leurs propriétés et leurs utilisations courantes.

Composition et température

• Le 6061 contient du magnésium et du silicium, avec une faible teneur en cuivre.
• Le 6063 ne contient que du magnésium et du silicium, c'est un alliage moins résistant.
• Les deux peuvent être traités thermiquement. Températures courantes : T6 (pleine résistance) et T5 (modéré).

Comparaison des biens

Applications courantes

Je dis souvent à mes clients que s'ils ont besoin de résistance, ils choisissent le 6061. S'ils veulent une finition visuelle nette et une extrusion rentable, ils choisissent le 6063.

Quel est le meilleur alliage pour les tubes rectangulaires structurels ?

Je sais que de nombreux acheteurs vérifient la résistance, la rigidité et la soudabilité. Permettez-moi d'expliquer ce qui fonctionne le mieux en matière de structure.

Le matériau 6061, en particulier dans la nuance T6, est généralement meilleur pour les tubes rectangulaires structurels car il offre une résistance à la traction et une limite d'élasticité plus élevées, une meilleure rigidité et des joints de soudure plus profonds.

J'en explique les raisons ci-dessous et l'importance qu'elles revêtent dans la construction des cadres et des systèmes de charge.

Résistance structurelle

6061-T6 offre une plus grande capacité de charge. Vous pouvez calculer le module de section. Il résiste mieux à la flexion et à la déflexion que le 6063-T6. Il donne de bons résultats dans le domaine de la construction et de la charpente industrielle.

Joints soudés et impact des températures

Le matériau 6061 a tendance à perdre de sa résistance à proximité des soudures en raison de la zone affectée thermiquement. Mais un traitement thermique après soudure ou une réduction des contraintes par solution peuvent aider.
Le 6063 se ramollit davantage dans la zone de soudure. Il se rétablit rapidement mais offre une résistance de base plus faible.

Rigidité et facteur de sécurité

Dans les poutres ou les cadres, la rigidité est importante. Même si les deux alliages ont un module d'élasticité similaire (~10 Mpsi), la limite d'élasticité plus élevée du 6061 offre une meilleure marge de charge pour la sécurité.

Tableau récapitulatif

J'ai un jour fourni des tubes carrés de 6061 pour un cadre de remplacement en acier. Il supportait des charges élevées avec moins de déformation. Le client a obtenu une structure plus légère et plus rigide. Nous n'aurions pas choisi du 6063 pour ce travail.

Quelles sont les performances comparées des matériaux 6061 et 6063 en termes de résistance et de corrosion ?

Je sais que les clients me demandent comment ils tiennent dans le temps, en particulier à l'extérieur ou dans des conditions humides. J'explique ces deux propriétés ci-dessous.

Le 6061 est plus résistant et supporte mieux les charges. Les deux alliages résistent à la corrosion, mais le 6063 présente souvent une résistance naturelle à la corrosion légèrement supérieure en raison de sa teneur plus élevée en silicium et de sa surface plus lisse après anodisation.

J'explique les aspects liés à la corrosion et à la résistance en parallèle.

Différences de force

Le 6061 a une résistance à la traction (~45 ksi) et une limite d'élasticité (~40 ksi) plus élevées.
Le 6063 est plus souple (~35 ksi à la traction, ~30 ksi à la déformation).
Cela signifie que le matériau 6061 peut supporter une charge plus importante avant de subir une déformation permanente.

Résistance à la corrosion

Les deux alliages forment une couche d'oxyde naturelle qui empêche la corrosion. Après l'anodisation, la protection contre la corrosion s'améliore.
L'acier 6063 a tendance à avoir une structure de grain plus fine et une finition plus lisse. Cela permet d'étanchéifier la surface et de réduire le risque de corrosion.
Le 6061 résiste encore bien à la corrosion, mais les bords des joints ou les finitions plus rugueuses peuvent créer des points faibles.

Exemple pratique

Si le tube est placé à l'extérieur dans une zone côtière humide, les deux résistent à l'air salin. Un profilé anodisé 6063 peut conserver son aspect plus longtemps. Un profilé 6061 avec une finition de mauvaise qualité risque de se tacher davantage avec le temps.

Tableau de comparaison

En choisissant une extrusion propre et une anodisation appropriée, les deux alliages durent longtemps. Mais le 6063 est plus facile à préserver visuellement de la rouille.

Le 6061 ou le 6063 est-il plus facile à usiner et à souder ?

On me pose souvent des questions sur la fabrication avec ces alliages. Les gens veulent savoir lequel se coupe, se fraise ou se soude le plus facilement.

Le 6063 est plus facile à extruder et s'usine souvent plus facilement, mais le 6061 offre une meilleure résistance à la soudure et supporte plus d'abus d'outils. Les deux se soudent bien, mais chacun a ses avantages en fonction de l'application.

J'explique ci-dessous en détail le comportement de l'usinage et du soudage.

Conseils d'usinage

Le matériau 6061 s'usine très bien avec les fraises, les tours et les perceuses à commande numérique. Il offre des tolérances serrées.
L'acier 6063 s'usine également bien, en particulier pour les coupes de finition et le fraisage léger. Sa nature plus tendre permet de réduire l'usure de l'outil.
Pour une finition de surface fine ou des vitesses d'avance faibles, 6063 permet d'obtenir des bords plus lisses.
Cependant, le 6061 résiste au broutage et est plus performant sous des charges de coupe plus lourdes.

Comportement au soudage

• Soudage TIG: Les deux sont soudables au TIG.
  • Le 6061 a besoin d'un mastic comme le 4043 ou le 5356. Attention à la porosité.
  • Le 6063 chauffe et refroidit rapidement, la flaque de soudure est fluide. Il faut de l'habileté pour éviter les brûlures sur les tubes à parois minces.
• Soudage MIGLe matériau 6061 répond bien à la technique MIG au pistolet à bobine et permet d'obtenir des joints solides.
  Le 6063 se soude facilement mais la résistance au niveau du joint est moindre.
• Après la soudure, aucun des deux ne retrouve sa dureté T6 à moins d'un nouveau traitement thermique.
  Le 6063 se ramollit mais se rétablit rapidement. Le 6061 conserve une meilleure résistance après la zone de soudure s'il est traité.

Tableau récapitulatif

Je me souviens d'un client qui voulait des prototypes rapides. Nous avons utilisé du 6063 parce que nous pouvions le fraiser et le façonner rapidement. Pour un autre client qui construisait des supports structurels, nous avons utilisé du 6061. Il tenait mieux après le soudage et passait tous les tests de charge.

Conclusion

Je compare les tubes 6061 et 6063 en fonction de leur résistance, de la corrosion, de la soudabilité et de l'usinage. Le tube 6061 est plus résistant et convient mieux à une utilisation structurelle. Le 6063 est plus facile à extruder, donne une finition plus lisse et est souvent mieux adapté aux travaux architecturaux ou décoratifs. Les deux se soudent et s'usinent bien, mais le choix dépend de vos besoins.