A quoi servent les tubes extrudés en aluminium sans soudure ?

Je pars souvent d'un problème : lorsque j'ai eu besoin d'un tube solide et léger, j'ai cherché partout.

Les tubes d'aluminium extrudés sans soudure ont de nombreuses utilisations, depuis les structures jusqu'au transport des fluides, en raison de leur solidité, de leur résistance à la corrosion et de leur intérieur lisse.

Ces tubes permettent aux ingénieurs de concevoir sans se soucier des joints de soudure qui peuvent fuir ou s'affaiblir.

Comment se comparent-ils aux tubes soudés ?

Il m'est arrivé de choisir entre des tubes soudés et des tubes sans soudure. J'ai ressenti le stress du choix.

Les tubes sans soudure sont plus résistants et plus fiables que les tubes soudés, car ils ne comportent pas de cordon de soudure susceptible de se fissurer ou de se corroder.

Force et intégrité

Les tubes sans soudure sont étirés à partir d'une billette solide. Ce processus permet d'obtenir une structure de grain continue. Il n'y a pas de soudure. Cela leur confère une plus grande résistance mécanique et une meilleure résistance à la fatigue. En revanche, les tubes soudés sont fabriqués en pliant une feuille ou une plaque et en soudant les bords. Cette ligne de soudure est un point faible potentiel. Au fil du temps, des charges répétées peuvent provoquer des fissures. Dans les applications critiques, les ingénieurs privilégient souvent les tubes sans soudure. Les appareils à pression, les systèmes hydrauliques et les structures aérospatiales dépendent de cette résistance.

Finition de la surface et fonction

Une surface interne lisse est essentielle pour l'écoulement des fluides, en particulier des gaz ou des liquides. Les tubes sans soudure ont des intérieurs uniformes et lisses. Les tubes soudés nécessitent souvent une finition interne pour éliminer le cordon de soudure et lisser la ligne de soudure. Cela augmente les coûts et les délais. Lorsque vous transportez du gaz ou que vous utilisez le tube comme glissière structurelle, une finition interne lisse évite les turbulences et l'usure à l'intérieur du tube.

Coût et disponibilité

Les tubes soudés sont plus économiques et plus largement disponibles, en particulier dans les grands diamètres. Ils sont suffisants pour de nombreuses utilisations structurelles où la pression élevée ou la charge de fatigue ne sont pas critiques. Les tubes sans soudure sont plus coûteux et limités aux très grandes dimensions. Mais pour les tubes d'un diamètre allant jusqu'à 400 mm, il existe des options sans soudure. La différence de coût se réduit pour les alliages à haute performance tels que le 6061-T6 ou le 7075, en raison des frais généraux de traitement des tubes soudés pour répondre à ces spécifications.

Résistance à la corrosion

La zone de soudure des tubes soudés peut être sujette à la corrosion si elle n'est pas traitée correctement. Les tubes sans soudure sont constitués du même matériau de base et n'ont pas de cordon de soudure. Cette uniformité améliore la résistance à la corrosion, en particulier lorsque l'alliage est anodisé ou traité après fabrication.

Tableau récapitulatif

Quelles sont les dimensions et l'épaisseur des parois disponibles ?

On me demande souvent s'il est possible d'obtenir un tube minuscule ou une paroi extra-épaisse pour cette construction.

Les tubes d'aluminium sans soudure vont de petits diamètres (10?mm) à de grands diamètres (400?mm), avec des épaisseurs de paroi allant d'environ 1?mm à plus de 25?mm, ce qui permet de répondre à des besoins de conception variés.

Lorsque je spécifie la taille d'un tube, je pense au diamètre extérieur (OD) et à l'épaisseur de la paroi (WT). Les fabricants proposent une large gamme :

• Petite OD : de 10?mm à 50?mmépaisseur de la paroi 1-5?mm
• Moyenne OD : 50?mm à 200?mmépaisseur de la paroi 2-15?mm
• Large OD : 200?mm à 400?mmépaisseur de la paroi 3-25?mm

Ces dimensions dépendent de l'alliage, de la capacité de la presse à extrusion et de la taille des billettes. Les alliages courants sont les suivants : 6063, 6061 et 6082.

Taille typique par rapport à l'application

Certaines industries ont besoin de dimensions sur mesure. J'ai déjà fabriqué des tubes de 400?mm de diamètre extérieur et de 25?mm de paroi pour de gros cylindres hydrauliques. Cela a nécessité des étapes spéciales d'extrusion et d'étirage. Lorsque les clients passent commande, ils doivent préciser le diamètre extérieur, le diamètre intérieur, le diamètre extérieur et parfois le poids au mètre. Cela permet d'estimer la résistance et le coût.

Quelles sont les industries qui utilisent des tubes sans soudure ?

J'ai fourni des tubes à des fabricants de cadres solaires, à des marques de vélos et à des ingénieurs hydrauliques.

Les principales industries utilisant des tubes sans soudure sont l'aérospatiale, l'automobile, la construction, l'énergie, le secteur médical et les systèmes hydrauliques.

Aérospatiale et défense

Dans les avions, la légèreté et la solidité des jambes de force sont importantes. Les conduites hydrauliques requièrent des pressions nominales élevées. L'aluminium sans soudure offre une résistance constante et aucune zone de soudure. Ces tubes sont souvent fabriqués en 7075-T6 pour son rapport résistance/poids élevé.

Automobile et transports

Les cages de protection, les pièces de châssis, les composants d'échappement et les arbres de transmission utilisent des tubes d'aluminium sans soudure. Ils allient légèreté et bonne résistance structurelle. Ils résistent à la fatigue sous l'effet des vibrations et des charges.

La construction

Échafaudages, mains courantes, murs-rideaux, cadres de fenêtres. Ces éléments nécessitent une résistance à la corrosion et des finitions propres. Les tubes sans soudure avec des surfaces anodisées assurent la longévité de l'exposition extérieure.

Énergie et pétrole/gaz

Vérins hydrauliques, actionneurs pneumatiques, tubes d'échangeurs de chaleur, armatures de panneaux solaires. La pression élevée et l'exposition à l'extérieur exigent des tubes sans soudure. Dans le secteur du pétrole et du gaz, ils résistent aux pressions élevées et aux fluides corrosifs.

Médical et agroalimentaire

Outils chirurgicaux, rails de manutention des aliments, équipements pharmaceutiques. Ceux-ci ont besoin d'intérieurs lisses pour la propreté et la stérilisation. Les tubes sans soudure répondent aux besoins d'hygiène et aux normes réglementaires.

Meubles et articles de sport

Cadres de bicyclettes, piquets de camping, clubs de golf. Ces produits doivent être légers, résistants et attrayants. Les tubes sans soudure peuvent être anodisés en couleurs, ce qui leur confère à la fois fonction et style.

Comment spécifier les tolérances des tubes ?

Je guide les clients pour qu'ils spécifient les tolérances sur le diamètre, l'épaisseur de la paroi, la rectitude et la finition afin qu'ils s'adaptent parfaitement à l'application.

Les tolérances des tubes couvrent le diamètre extérieur, le diamètre intérieur, l'épaisseur de la paroi, la rondeur, la rectitude et parfois le poids au mètre ; les tolérances typiques sont conformes à la norme ASTM B210 ou EN 755.

Lorsque je rédige des spécifications, je les inclus :

1. Dimensions

   • OD ± tolérance
   • WT ± tolérance
   • ID en fonction de OD et WT

2. Rondeur

   • Déclarer l'excentricité maximale en mm

3. Rectitude

   • Par exemple : max. 0,5?mm de déviation par mètre de longueur.

4. Tolérance de longueur

   • par exemple +10?mm / -0?mm pour un tube de 1000?mm

5. Finition de la surface

   • Par exemple : finition par extrusion, anodisation, sablage.

6. Propriétés mécaniques

   • Limite d'élasticité (par exemple ≥ 150?MPa)
   • Résistance à la traction (par exemple ≥ 200?MPa)

7. Exigences en matière d'essais

   • Si nécessaire : courant de Foucault, contrôle par ultrasons, pression d'éclatement, etc.

Référence aux normes

Les tubes sans soudure suivent souvent des normes :

Par exemple, la norme ASTM B210 couvre les diamètres extérieurs de 6,35 mm à 203,2 mm et les diamètres extérieurs de 0,5 mm et plus. Elle définit des plages de tolérance : Tolérance de diamètre extérieur ±0,13?mm pour les tubes de diamètre extérieur inférieur à 19?mm, etc.

Exemple de spécification

"Tube, alliage d'aluminium 6061-T6, OD?=?50.8?±?0.13?mm, WT?=?3.0?±?0.25?mm, rectitude ≤?0.5?mm/m, circularité ≤?0.2?mm, longueur 2000?mm +10/-0, finition par extrusion."

Ce niveau de détail garantit que j'obtiens les bonnes spécifications pour le projet. Il m'est arrivé d'essuyer des refus lorsque les spécifications étaient vagues.

Conclusion

Les tubes extrudés en aluminium sans soudure offrent une résistance, une durée de vie et une qualité de surface inégalées. Ils sont disponibles dans une large gamme de dimensions, sont utilisés dans des industries exigeantes et requièrent des tolérances précises. Lorsque les ingénieurs choisissent ces tubes et détaillent bien les spécifications, ils gagnent du temps et de l'argent et évitent le stress.