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Coulée continue d'alliages d'aluminium

Coulée continue d'alliages d'aluminium

Procédé amélioré de coulée continue d'alliage d'aluminium, dans lequel l'alliage d'aluminium fondu est introduit en continu à l'entrée de la zone de contact de la buse de coulée par l'intermédiaire d'une buse de coulée isolée. Le rouleau rotatif et la feuille coulée sont extraits en continu de l'espace entre les rouleaux. Le procédé se caractérise par le fait que l'épaisseur de la feuille coulée est comprise entre 4 et 5,8 mm, et que la vitesse de coulée est supérieure à 1,3 m/min. De préférence, l’épaisseur de la feuille coulée est comprise entre quatre et cinq millimètres, et la vitesse de coulée est comprise entre 1,5 et 1,9 mètre par minute.

Les alliages privilégiés pour la fabrication des matériaux destinés aux disques sont les 5082, 5086 et 5182. L'expérience a démontré que ces alliages sont particulièrement difficiles à couler en continu tout en garantissant une qualité élevée et constante. Aucune technologie appropriée n'a encore été mise au point pour produire des ébauches de disques à partir de ces matériaux. Seul un volume de métal restreint, à l'échelle pilote, a été produit. Malgré cela, la méthode repose toujours sur un contrôle rigoureux de la composition chimique de l’alliage, ce qui est difficile à réaliser dans des conditions de production. La ségrégation intermétallique reste un problème, car les particules les plus grosses sont encore suffisamment grandes pour dépasser de la surface ou laisser des vides, ce qui, dans les deux cas, empêchera la formation de l’anode et du film magnétique lors du traitement électrochimique.

Surtout, la technologie actuelle de coulée continue des alliages d'aluminium ne permet pas d'obtenir une structure de surface parfaitement homogène sur la bande coulée. Les variations inhérentes au processus de coulée peuvent entraîner des irrégularités, qui se traduisent par l'apparition de ondulations inégales à la surface. L'hétérogénéité de la plaque coulée peut nécessiter un recuit à haute température afin d'en améliorer les propriétés.

Buse de coulée pour le transport d'aluminium en fusion

Bien que ce phénomène soit particulièrement gênant lors de la fabrication de disques informatiques, lorsque l'alliage d'aluminium est utilisé à d'autres fins, l'apparition d'ondulations à la surface de l'alliage d'aluminium pose également un réel problème. Dans de nombreux alliages où la teneur en éléments d'alliage dans l'aluminium dépasse environ 2%, l'ondulation semble poser problème. Les matériaux en aluminium forgé de la série 1000 ne sont généralement pas considérés comme problématiques. Ces matériaux en aluminium forgé sont en réalité de l'aluminium pur commercial contenant 99% d'aluminium ou plus.

On sait bien que l'origine des ondulations observées sur les tôles d'alliage d'aluminium coulées en continu est liée à la présence d'impuretés à la surface du rouleau de coulée. Des efforts ont été déployés pour éviter l'apparition de ces ondulations en installant des brosses métalliques destinées à racler en continu ces contaminants de la surface du rouleau. Cette solution s'est avérée insatisfaisante, car l'usure mécanique de la surface du rouleau peut entraîner un phénomène d'adhérence : la tôle d'aluminium coulée adhère alors à la surface du rouleau, ce qui cause des dommages considérables à la tôle.

On a constaté, à la surprise générale, que lorsque alliages d'aluminium moulés, cela permet d'éviter les ondulations et d'augmenter considérablement le rendement de la machine de coulée.