Guide de sélection des matériaux pour la tôlerie

Le processus de sélection des matériaux est l'une des parties les plus difficiles du processus de fabrication de la tôle. Un choix inexact peut entraîner une perte de temps, mais aussi une perte de temps précieux. Cet article vise à simplifier le processus de sélection des matériaux de découpe de la tôle.
Metal sheets with galvanised painted finish

Voici le guide de sélection ultime, répertoriant tous les matériaux disponible chez Xometry Europe pour la fabrication en tôlerie. Tous les matériaux que vous pourrez choisir au travers de notre plateforme de devis instantané sont détaillés ici.

Aluminium

Aluminium 5052 / 3.3523 / AlMg2,5

L’aluminium 5052 / 3.3523 est un alliage d’aluminium à base de magnésium comme élément primaire. Résistant, notamment à la corrosion, et facile à souder, il est adapté à une grande variété d’applications, y compris dans le domaine marin, l’industrie chimique et tout ce qui concerne la transformation alimentaire, ainsi que l’ingénierie générale. L’alliage est relativement aisé à travailler et peut être directement soudé via les méthodes TIG ou MIG.

Aluminium 5754 / 3.3535 / AlMg3

Ce matériau comporte des propriétés mécaniques très supérieures à celles des autres alliages en aluminium non traitables thermiquement. De plus, il comporte aussi une bonne résistance à la corrosion atmosphérique et marine. La bonne soudabilité de cet alliage en aluminium le rend adapté aux applications marines et extracôtières.

Aluminium 5083 / 3.3547 / AlMg4.5Mn

Matériau arrangé en plaques laminées. D’une résistance modérée, il présente cependant un risque de corrosion sous contraintes pour des températures supérieures à 70°C. Doté sinon d’une bonne résistance à la corrosion et d’une bonne usinabilité, il est largement utilisé dans l’industrie de biens d’équipements.

Aluminium 6060 / 3.3206 / Al-MgSi

Il s’agit d’un alliage d’aluminium traitable thermiquement et peu résistant. Il présente une bonne résistance à la corrosion, une bonne soudabilité et convient parfaitement au formage à froid. Il est utilisé dans la production de luminaires, de meubles, de revêtements de sol et d’autres applications techniques qui ne nécessitent pas de résistance particulière.

Aluminium 6061 / 3.3211 / Al-Mg1SiCu

Cet alliage contient du magnésium et du silicium comme principaux éléments d’alliage, ainsi que des traces de cuivre. Avec une résistance à la traction de 180Mpa, il s’agit d’un alliage à haute résistance qui convient parfaitement aux structures fortement chargées telles que les échafaudages, les wagons de chemin de fer, les pièces de machines et les pièces aérospatiales.

Aluminium 6082 / 3.2315 / Al-Si1Mg

Il s’agit d’un alliage léger, généralement formé par laminage et extrusion. De résistance intermédiaire et doté d’une très bonne conductivité thermique, il peut aussi être facilement soudé et découpé. Très peu sujet à la corrosion sous contraintes, il présente une résistance à la traction allant de 140MPa jusqu’à 330MPa. Très largement employé dans la fabrication des containers et les constructions offshores.

Aluminium 7075 / 3.4365 / Al-Zn6MgCu

Le zinc est le principal élément d’alliage. Il présente une résistance élevée (570 MPa), une ténacité et une excellente résistance à la fatigue. La surface peut être finie par fraisage ou par brossage. Il présente une très bonne usinabilité. Il est largement utilisé dans les pièces structurelles des avions.

Tableau comparatif des propriétés mécaniques des alliages d’aluminium

Alliage Limite d’élasticité (MPa) Résistance à la traction (MPa) Allongement à la rupture (%) Dureté Module d’élasticité (GPa)
Aluminium 5052 / 3.3523 / AlMg2,5 66 – 221 173 – 269 2 – 19 45 – 77 70
Aluminium 5754 / 3.3535 / AlMg3 80 180 – 250 14 – 16 45 70.5
Aluminium 5083 / 3.3547 / AlMg4.5Mn 115 – 200 270 – 345 16 81.5 71
Aluminium 6060 / 3.3206 / Al-MgSi 60 – 160 120 – 215 6 – 16 45 – 70 ~70
Aluminium 6061 / 3.3211 / Al-Mg1SiCu 110 – 240 180 – 260 7 – 15 65 – 85 70
Aluminium 6082 / 3.2315 / Al-Si1Mg 110 – 260 205 – 310 6 – 15 65 – 95 70
Aluminium 7075 / 3.4365 / Al-Zn6MgCu 145 – 475 275 – 540 2 – 10 55 – 163 72

Acier inoxydable

Acier inox 304 / 1.4301 / X5CrNi18.10 / V2A

Acier inoxydable austénitique, à base de nickel et de chrome, grâce auquel il bénéficie d’une excellente résistance à la corrosion. Présentant une résistance à la traction de 590MPa, il est facilement usinable mais souffre d’une conductivité thermique assez basse. Il est utilisé dans la fabrication d’ustensiles de cuisine (poêles, tubes, éviers, etc…). Peut être façonné aisément mais demande l’utilisation d’un outillage spécifique afin de prévenir sa contamination par des matériaux sujets à la corrosion.

Acier inox 316L / 1.4404 / X2CrNiMo17-12-2

Additionné de molybdène, ce matériau bénéficie d’une résistance accrue à la corrosion et d’une bonne stabilité contre les acides chlorés et non-oxydants. Sa résistance thermique est assez bonne mais décroît de façon continue en milieu aqueux, sur une plage de température allant de 425°C à 861°C. Il peut être travaillé directement, et avec aisance, pour façonner différents produits. Couramment utilisé dans l’industrie agroalimentaire, ou dans la fabrication d’écrous, de rivets, de ressorts et de fixations pour les bateaux.

Tableau comparatif des propriétés techniques des alliages d’acier inoxydable

Alliage Limite d’élasticité (MPa) Résistance à la traction (MPa) Allongement à la rupture (%) Dureté Module d’élasticité (GPa)
Acier inox 304 / 1.4301 / X5CrNi18.10 / V2A 260 – 270 520 – 680 ≥ 45 215 200
Acier inox 316L / 1.4404 / X2CrNiMo17-12-2 225 500 – 700 35 – 45 215 200

Acier

Acier 1.0117 / S235J2 / S235J2G4

Le S235J2 / 1.0117 est un acier issu de la norme européenne et basé sur un matériau pur laminé à chaud. Il est destiné aux applications d’ingénierie générale et au bâtiment et est très largement employé en raison de son excellente résistance et de sa facilité de soudage. Disponible dans un large éventail de traitements de surface, il est adapté aussi bien aux applications en extérieur qu’en intérieur.

Acier 1.0038 / S235JR

Il s’agit d’un acier structurel pur, laminé à chaud. Conjuguant une bonne ténacité avec une bonne plasticité, on peut aussi le souder facilement. Sa limite d’élasticité est relativement basse (235MPa). Les feuilles de ce matériau se travaillent aisément pour fabriquer de nombreux produits, parmi lesquels : poutrelles en I, plaques, cornières, gouttières, etc…  Sa facilité de soudage en fait un matériau de choix pour la construction des ponts et des pylônes électriques. Il est équivalent au matériau Fe360B.

Acier 1.0117 / S235J2 / S235J2G4, décapé et huilé

C’est un acier à faible teneur en carbone, relativement facile à souder et à mettre en forme. Souvent utilisé dans le bâtiment et dans l’industrie automobile, sa faible teneur en carbone (qui contribue à sa facilité de soudage) comme sa forte robustesse constituent ses principaux avantages. De plus, le décapage et le graissage le rendent plus endurant à la corrosion et à la rouille. Ses champs d’application principaux sont l’industrie automobile et le bâtiment.

Acier 1.7218 / 25CrMo4

Le 25CrMo4 est un type d’acier spécifiquement conçu pour la fabrication de composants destinés à être soumis à de fortes contraintes. Connu pour sa résistance et son endurance exceptionnelles, il est le matériau idéal dans les cas où la robustesse est un facteur critique. Il est généralement utilisé dans la fabricaiton de mécanismes, de tiges, de soupapes et autres composants soumis à un important stress mécanique.

Acier 1.0044 / S275JR

Il s’agit d’un matériau de fabrication populaire dans de nombreux segments industriels, fréquemment utilisé pour la réalisation de carrosseries, de conduites d’acheminement et de câbles. Sa résistance et sa robustesse le rendent également populaire dans le bâtiment. Le Fe430B est un alliage de fer et de carbone, dont la composition lui confère des propriétés uniques : sa haute teneur en carbone en fait un acier d’une solidité extrême, tempérée par le fer qui lui donne sa ductilité et sa malléabilité. C’est cette combinaison qui en fait un matériau adapté pour de très nombreuses applications.

Acier 1.0503 / C45

Ce matériau présente une faible conductivité thermique et une faible ductilité parmi les aciers au carbone corroyés. Avec une résistance à la traction relativement élevée de 630MPa, il est utilisé pour les vis, les pièces forgées, les forets, les arbres, etc. La combinaison de la précision dimensionnelle, de la rectitude et de la concentricité permet une usure minimale dans les applications à grande vitesse.

Acier 1.2510 / 100MnCrW4, recuit

L’acier 100MnCrW4 est doté d’une forte teneur en carbone et est souvent utilisé pour la fabrication de lames et autres outils de découpe. Connu pour sa robustesse et sa résistance à l’usure, cet acier est aussi facile à aiguiser ce qui en fait un bon choix pour les outils devant être régulièrement entretenus. Il est communément utilisé dans les applications nécessitant un haut niveau de résistance à l’usure, comme les outils de découpe pour les métaux.

Acier 1.2379 / X153CrMo12 / SKD11, recuit

L’acier 1.2379 est un alliage à base de carbone, de manganèse, de chrome et de molybdène. Utilisé comme matériau de fabrication, sa composition lui confère une haute résistance assortie d’une bonne robustesse, ce qui en fait un bon cadidat pour les applications exigeant ce type de propriétés. Endurant à l’usure et peu sujet à la rupture, il est un choix apprécié pour les applications en milieux industriels.

Acier 1.0330 / DC01

Il s’agit d’un acier pur à faible teneur en carbone et laminé à froid, souvent utilisé dans l’industrie automobile ou pour la fabrication de composants électroniques. Sa faible teneur en carbone le rend très facile à travailler et il peut être soudé ou brasuré sans aucun problème. Il est aussi particulièrement ductile, donc facile à mettre en forme, ce qui en fait un bon candidat pour de nombreuses applications. Sa faible résistance, par rapport à certains autres aciers, le rend inapproprié aux applications nécessitant un haut degré de résistance.

Acier 1.7225 / 42CrMo4

Ce matériau présente une grande solidité, une ténacité, une bonne trempabilité et une bonne résistance aux chocs. Il est largement utilisé dans la construction de machines, d’essieux, d’arbres de transmission, de roues et de plaques de base. Il est également utilisé pour la production de grands moules en plastique.

Acier 1.1191 / XC48H1 / C45E

L’acier C45E / 1.1191 est un acier à teneur intermédiaire en carbone, doté d’une bonne résistance et d’une robustesse honorable. Plus réceptif que la moyenne aux traitements de durcissement, il est adapté aux appications nécessitant une endurance modérée à l’usure. Le matériau est compatible avec les traitements thermiques de surface, comme la cémentation, la nitruration ou la carbonitruration. Il peut usiné quel que soit son état, recuit ou normalisé, et soudé directement. Cet acier est compatible avec les traitements thermiques de surface, comme la cémentation, la nitruration ou la carbonitruration.

Acier 1.0570 / S355J2G3

Cet acier de construction non allié a une résistance à la traction de 680 MPa. Par rapport aux autres aciers au carbone, il présente une conductivité électrique élevée mais une faible conductivité thermique et une faible ductilité.

Tableau comparatif des propriétés mécaniques des matériaux en acier

Matériau Limite d’élasticité (MPa) Résistance à la traction (MPa) Allongement à la rupture (%) Dureté Module d’élasticité (GPa)
Acier 1.0117 / S235J2 / S235J2G4 195 – 215 350 – 510 22 – 26 104 – 154 210
Acier 1.0038 / S235JR 185 – 235 340 – 510 21 – 26 120 210
Acier 1.0117 / S235J2 / S235J2G4, décapé et huilé 250 400 12 – 31 75 190 – 210
Acier 1.7218 / 25CrMo4 345 – 700 600 – 1100 12 – 16 212 – 255 210
Acier 1.0044 / S275JR 235 410 – 560 22 110 – 162 431
Acier 1.0503 / C45 275 560 16 255 205
Acier 1.2510 / 100MnCrW4, recuit 350 – 550 650 – 880 8 – 25 34 – 64 193
Acier 1.2379 / X153CrMo12 / SKD11, recuit 62 210
Acier 1.0330 / DC01 749 982 33 114 952
Acier 1.7225 / 42CrMo4 500 – 900 750 – 1300 10 – 14 219 164 – 217
Acier 1.1191 / XC48H1 / C45E 230 – 565 530 – 1050 5 – 18 172 – 255 220
Acier 1.0570 / S355J2G3 315 – 355 490 – 630 22 217 210

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