Qu'est-ce que la plaque de roulement en diamant en aluminium?
Plaque de roulement en diamant en aluminium, également connue sous le nom de plaque striée, plaque de sol, ou plaque de diamant— est une feuille d'aluminium plate présentant un motif en forme de losange en relief d'un côté et une surface lisse de l'autre.
Le motif en relief améliore résistance au glissement, durabilité, et la raideur, ce qui rend le matériau idéal pour les revêtements de sol à haute traction, revêtements de protection, et composants structurels dans les environnements industriels et de transport.
Le motif en losange n'est pas purement esthétique; il modifie la mécanique des contacts de surface en augmentant la friction localisée et la résistance à l'usure. Lorsqu'il est correctement spécifié (alliage + caractère + épaisseur), la plaque de roulement en aluminium offre une durabilité à long terme, même dans des conditions environnementales ou de charge difficiles.
Plaque de roulement en diamant en aluminiumSpécifications de la plaque de roulement en diamant en aluminium
La plaque de roulement en diamant en aluminium est produite dans une large gamme d'alliages, tempère, épaisseurs, et dimensions de la feuille/bobine pour répondre aux exigences mécaniques, corrosion, et exigences de fabrication de différentes industries.
Les spécifications influencent fortement capacité portante, performances de glissement, durabilité, comportement au soudage, et coûter. Les tableaux suivants fournissent un aperçu complet.
Alliages couramment utilisés
Différents alliages sont sélectionnés en fonction de leur résistance à la corrosion, force, formabilité, et environnement de service.
| Alliage | Principaux éléments d'alliage | Niveau de force | Résistance à la corrosion | Soudabilité | Utilisations typiques |
|---|
| 3003 (Al–Mn) | 1.0–1,5% Mn | Faible à moyen | Bien | Excellent | Panneaux décoratifs, revêtement de sol intérieur, boîtes à outils |
| 5052 (Al–Mg) | 2.2–2,8% mg | Moyen-élevé | Excellent (qualité marine) | Excellent | Ponts marins, lits de camion, passerelles industrielles |
| 5083 (Al–Mg–Mn) | 4.0–4,9% mg; 0.4–1,0% Mn | Haut | Supérieur (environnements d'eau salée) | Bien | Applications marines/industrielles robustes |
| 6061 (Al-Mg-Si) | mg + Et (traitable thermiquement) | Haut (T6) | Bien | Bien | Applications structurelles, rampes, revêtement de sol à forte charge |
Informations clés:
- 5052 est le plus utilisé en raison de son rapport de force + résistance à la corrosion de qualité marine.
- 6061-T6 la plaque diamantée est choisie pour les charges structurelles lourdes mais offre une formabilité inférieure.
- 3003 est rentable et idéal pour les utilisations à faible charge ou décoratives.
Caractère
La sélection de la trempe définit la dureté, force, et caractéristiques de formage.
| Caractère | Description | Force | Formabilité | Remarques |
|---|
| H14/H16/H18 | Trempé sous contrainte | Moyen-élevé | Modéré | Commun dans 3003 feuilles; bon pour se pencher avec prudence |
| H32/H34 (5052-H32) | Partiellement écroui + stabilisé | Moyen | Bien | Norme industrielle pour le secteur maritime et automobile |
| O (recuit) | Entièrement adouci | Faible | Excellent | Idéal pour l'emboutissage profond, gaufrage, flexion serrée |
| T6 (6061-T6) | Solution traitée thermiquement + vieilli artificiellement | Très élevé | Faible | Préféré pour les plaques porteuses robustes |
Implication en ingénierie:
- Les états plus durs résistent à la déformation mais nécessitent des rayons de courbure plus grands.
- Les applications marines utilisent massivement 5052-H32.
3003 Plaque de roulement en diamant en aluminium H22Épaisseur et jauges
L'épaisseur de la plaque de diamant en aluminium affecte les performances structurelles, chargement, et déviation. La hauteur de la bande de roulement est généralement 0.6–1,8mm, en fonction de l'alliage et de l'épaisseur.
| Épaisseur (millimètre) | Jauge (env.) | Applications appropriées |
|---|
| 0.8 – 1.5 millimètre | 22–16 calibre | Garniture décorative, revêtement intérieur, boîtes à outils légères |
| 1.5 – 2.0 millimètre | 16–14 calibre | Panneaux de véhicules, caisses de rangement, gardes de mur |
| 2.5 – 3.0 millimètre | 12–10 calibre | Lits de camion, rampes, marches d'escaliers, sols industriels |
| 4.0 – 6.0 millimètre | 8–4 cal. | Revêtement de sol robuste, quais de chargement, mezzanines |
| 6.0 – 10.0 millimètre | 4–0 GA | Environnements industriels sévères, plates-formes de machinerie lourde |
Tailles de plaques courantes
Les fabricants proposent des feuilles standard et découpées sur mesure. Des feuilles plus grandes réduisent les joints et améliorent l'efficacité de l'installation.
| Région / Catégorie | Taille de plaque commune | Équivalent métrique | Remarques |
|---|
| Norme mondiale | 1000 × 2000 millimètre | — | Largement utilisé pour les applications industrielles et commerciales générales |
| Norme Amérique du Nord | 48″ × 96″ (4 × 8 pi) | 1220 × 2440 millimètre | Taille de fabrication la plus courante; s'adapte aux plates-formes de camion et aux panneaux muraux standard |
| Amérique du Nord étendue | 48″ × 120″ (4 × 10 pi) | 1220 × 3048 millimètre | Populaire pour les longues rampes, sol, et moins de joints de couture |
| Grand Format | 60″ × 120″ (5 × 10 pi) | 1524 × 3048 millimètre | Réduit les coutures d'installation; commun dans les revêtements de sol architecturaux et de remorques |
| Norme européenne | 1250 × 2500 millimètre | — | Préféré pour les façades de bâtiments et les sols industriels |
| Tailles personnalisées | Jusqu'à 1500 mm de largeur | Longueur jusqu'à 6000 millimètre | Dépend de la capacité du laminoir/gaufrage |
| Format de bobine | Largeur 1 000-1 500 mm | Longueurs continues | Optimal pour la production continue et le formage automatisé |
Géométrie du motif de la bande de roulement
Bien que communément appelé « diamant," La géométrie de la bande de roulement varie selon le fabricant.
| Paramètre | Valeur typique | Importance |
|---|
| Hauteur du diamant | 0.6–1,8mm | Affecte la résistance au glissement et la rigidité |
| Longueur du diamant | 20–35mm | Diamants plus gros = meilleure traction |
| Espacement des motifs | 30–50 mm | Doit rester uniforme pour pouvoir marcher en toute sécurité |
| Rugosité de la surface (Râ) | 0.3–0,9 μm | Influence l'esthétique et la friction |
Propriétés clés: Pourquoi la plaque de roulement en diamant en aluminium se démarque
Rapport résistance/poids élevé
La densité de l’aluminium est environ un tiers de celle de l’acier (autour 0.098 lb/po³ ou 2.7 g/cm³).
Cette faible densité, combiné à la résistance obtenue grâce à l'alliage et au revenu, se traduit par un rapport résistance/poids exceptionnel.
Il s’agit d’un avantage essentiel dans le transport, où la réduction du poids du matériau se traduit directement par une meilleure efficacité énergétique et une capacité de charge utile accrue.
Résistance à la corrosion et aux intempéries
L'aluminium forme naturellement une fine couche, couche dense d'oxyde d'aluminium sur sa surface lorsqu'elle est exposée à l'air.
Cette couche passive est très résistante à la corrosion et auto-cicatrisante, offrant une protection supérieure contre la rouille et la dégradation de l'environnement par rapport à l'acier au carbone.
Cette résistance inhérente élimine le besoin de peinture ou de galvanisation, réduisant considérablement les coûts de maintenance.
Résistance au glissement exceptionnelle
La principale caractéristique fonctionnelle est le motif en relief, ce qui crée une surface à haute friction qui offre une excellente adhérence, même mouillé, huileux, ou glacé.
Cette caractéristique antidérapante est vitale pour la sécurité dans les zones industrielles et accessibles au public, comme les marches d'escalier, rampes, et passerelles.
Facilité de fabrication
L'aluminium est très malléable. La plaque de marche peut être facilement coupée, percé, et formé à l'aide d'un équipement de travail des métaux standard.
Alliages comme 3003 et 5052 offrent une excellente formabilité, permettant des courbures et des formes complexes sans fissures, ce qui est essentiel pour fabriquer des boîtes à outils, marchepieds de véhicule, et pièces architecturales sur mesure.
Faible entretien
Grâce à sa résistance à la corrosion, la plaque de marche en aluminium nécessite un minimum d'entretien.
Un simple lavage suffit souvent à conserver son aspect et sa fonctionnalité, ce qui en fait une solution rentable sur sa longue durée de vie.
Processus de fabrication de la plaque de roulement en diamant en aluminium
Le processus de production comprend quatre étapes principales, chacun étant essentiel pour garantir l’uniformité du motif et la performance des matériaux:
Roulage de la feuille de base
D'abord, lingots d'aluminium (de l'alliage souhaité) sont homogénéisés à 500-600°C pour éliminer la ségrégation interne.
Ils sont ensuite laminés à chaud jusqu'à une épaisseur de 3 à 10 mm., suivi d'un laminage à froid jusqu'à l'épaisseur de base cible (1.0–8,0 mm).
Le laminage à froid améliore l’état de surface et les propriétés mécaniques de la tôle, avec un taux de réduction de 40 à 60 %.
Formation de motifs en diamant
Les méthodes de formage les plus courantes sont:
Profilage: La tôle laminée à froid passe à travers une paire de rouleaux gravés (un avec des saillies mâles en diamant, un avec évidements féminins) sous haute pression (100–200 MPa).
C'est la méthode de production de masse, avec une vitesse de 10 à 20 m/min, adapté aux modèles standards.
Formage d'estampage: Utilisé pour les modèles en petits lots ou personnalisés. Une presse hydraulique (500–1000 tonnes) presse une matrice sur la feuille pour former des diamants.
Cette méthode offre une précision de motif plus élevée mais une efficacité moindre.
Traitement thermique (le cas échéant)
Alliages non traitables thermiquement (1060, 3003) subir un recuit à 300-350°C pendant 1-2 heures pour soulager les contraintes internes de la formation.
Alliages traitables thermiquement (6061) sont traités en solution à 530°C et vieillis à 175°C pour atteindre une résistance maximale.
Traitement de surface
Après avoir formé, la plaque est nettoyée (dégraissé et mariné) pour éliminer les contaminants.
Il subit ensuite un traitement de surface:
Finition du moulin: Surface telle que formée, adapté aux applications intérieures.
Anodisation: Processus électrolytique pour faire croître la couche d'oxyde.
Revêtement en poudre/revêtement PVDF: Pulvérisé et durci à 180-200°C pendant 20-30 minutes.
Plaque de roulement en diamant en aluminium d'occasionPropriétés et performances des matériaux
Pour illustrer les différences de performances, une comparaison des propriétés mécaniques des trois alliages de plaques de roulement les plus courants est essentielle.
Les données sont généralement présentées pour les états les plus couramment utilisés dans la production de plaques de roulement..
| Propriété | Alliage 3003-H22 | Alliage 5052-H32 | Alliage 6061-T6 | Unité |
| Densité | 0.098 | 0.097 | 0.098 | lb/in³ |
| Résistance à la traction (Min) | 22,000 | 33,000 | 42,000 | psi |
| Limite d'élasticité (Min) | 18,000 | 25,000 | 35,000 | psi |
| Dureté Brinell | 40 | 60 | 95 | HB |
| Résistance au cisaillement | 14,000 | 20,000 | 30,000 | psi |
| Module d'élasticité | 10.0 (68.9) | 10.2 (70.3) | 10.0 (68.9) | 10⁶psi (GPa) |
| Conductivité thermique | 160 | 138 | 154 | W/m·K |
| Conductivité électrique | 40 | 35 | 43 | % SIGC |
| Plage de fusion | 1190-1210 | 1125-1200 | 1080-1200 | °C |
| Soudabilité | Excellent | Très bien | Bien | – |
| Formabilité | Excellent | Excellent | Bien | – |
Note: Les données sont approximatives et basées sur des valeurs typiques minimales pour les états spécifiés.
Applications
La polyvalence de la plaque de roulement en diamant en aluminium lui permet d'être utilisée dans une vaste gamme d'industries..
Transport
La légèreté et la durabilité de la plaque sont primordiales dans ce secteur. Les applications incluent:
- Fabrication de camions et de remorques: Doublures de caisse de camion, plancher de remorque, et boîtes à outils de protection.
- Véhicules d'urgence: Les camions de pompiers et les ambulances utilisent Firetruck-Quality (FTQ) plaque de marche pour marches et planchers de compartiments, adhérant aux normes de sécurité NFPA pour une meilleure adhérence.
- Transport en commun: Revêtements de sol pour bus et trains, mesures, et revêtement de protection.
Plaque de roulement en diamant en aluminium pour lit de camionRevêtement de sol industriel
Les propriétés antidérapantes sont essentielles à la sécurité des travailleurs dans les environnements industriels:
- Passerelles, Rampes, et marches d'escalier: Assurer une sécurité dans les usines, entrepôts, et chantiers.
- Mezzanines et passerelles: Utilisé comme durable, surfaces portantes dans les structures élevées.
- Plateformes de machines: Fournir un coffre-fort, surface facile à nettoyer autour des machines lourdes.
Architectural
La finition brillante et la texture distinctive du matériau sont exploitées à des fins esthétiques et protectrices.:
- Protection des murs: Lambris, plaques de protection, et protections d'angle dans les bâtiments commerciaux à fort trafic.
- Accents décoratifs: Dosserets, comptoirs, et éléments de design d'intérieur de style industriel.
Industrie maritime
La résistance supérieure à la corrosion de 5052 l'alliage le rend indispensable pour les applications marines:
- Ponts et quais pour bateaux: Fournir un produit durable, surface antidérapante résistante à l'eau salée.
- Passerelles et rampes: Utilisé pour l'accès entre les navires et les quais.
Outils & Stockage
La durabilité et la formabilité du matériau le rendent idéal pour les solutions de stockage:
- Boîtes à outils et coffres de rangement: Fournir un robuste, enceinte résistante aux intempéries pour équipement.
- Étuis de protection: Utilisé pour le transport d'instruments sensibles.
Comparaison avec d'autres matériaux antidérapants
| Fonctionnalité | Plaque de roulement en diamant en aluminium | Plaque de roulement en acier (Acier au carbone) | Plaque de marche en acier inoxydable | Grille FRP (Fibre de verre) |
| Poids | Faible (Environ. 2.7 g/cm³) | Haut (Environ. 7.85 g/cm³) | Haut (Environ. 8.0 g/cm³) | Très faible (Environ. 1.8 g/cm³) |
| Résistance à la corrosion | Excellent (Couche d'oxyde naturel) | Pauvre (Nécessite un revêtement) | Supérieur (Surtout dans les environnements chimiques) | Exceptionnel (Immunisé contre la rouille/corrosion) |
| Force | Haut (Surtout 6061-T6) | Très élevé | Très élevé | Haut (Excellent rapport résistance/poids) |
| Conductivité électrique | Conducteur | Conducteur | Conducteur | Non conducteur |
| Entretien | Très faible | Haut (Prévention de la rouille) | Très faible | Très faible |
| Coût (Initial) | Modéré | Faible | Haut | Modéré à élevé |
| Installation | Facile (Poids léger) | Difficile (Lourd) | Difficile (Lourd) | Facile (Poids léger, peut être découpé sur place) |
Conclusion
La plaque de roulement en diamant en aluminium est un matériau multifonctionnel qui intègre la sécurité, performance, et esthétique.
Son motif diamant unique, combiné aux avantages inhérents de l'aluminium en matière de légèreté, résistance à la corrosion, et usinabilité, le rend indispensable dans toute la construction, transport, et secteurs industriels.
Alors que les industries continuent de donner la priorité à l’efficacité, durabilité, et la sécurité, la demande de plaques de roulement en diamant en aluminium va augmenter, soutenu par des innovations technologiques qui élargissent ses limites d’application.
Pour les acheteurs et les prescripteurs, comprendre ses types d'alliages, propriétés, et les exigences d'installation sont essentielles pour maximiser sa valeur dans tout projet.
FAQ
T1. Quel alliage choisir pour un pont de bateau?
A1. AA5052 (H32/H34) ou AA5083 sont des choix typiques — les deux offrent une résistance supérieure à l'eau salée et un bon comportement de formage/soudage.
T2. Puis-je souder une plaque diamantée en aluminium sans endommager le motif?
A2. Le soudage est possible, mais la chaleur recuit localement et peut aplatir le motif. Pour les surfaces cosmétiques, envisager une fixation mécanique ou des soudures par recouvrement meulées et remises en état; pour joints structurels, les joints de soudure sont acceptables avec l'attente d'une distorsion localisée du motif.
T3. Comment prévenir la corrosion galvanique lors de la fixation d'une plaque d'aluminium sur de l'acier?
A3. Utilisez des rondelles isolantes ou des cales non métalliques, sélectionner des revêtements de fixation compatibles (en acier inoxydable avec isolation), et éviter l’accumulation d’électrolytes au niveau des articulations.
T4. La plaque diamantée en aluminium est-elle glissante lorsqu'elle est mouillée?
A4. Il offre une adhérence considérablement améliorée par rapport à une plaque lisse, mais la performance dépend de la contamination (huile, boue). Pour environnements extrêmement huileux, envisager des revêtements antidérapants supplémentaires ou des modèles à profil plus élevé.
Q5. Combien de temps durera la plaque de marche en aluminium?
A5. La durée de vie varie selon l'alliage, environnement et utilisation. Correctement sélectionné et entretenu 5052 les plaques dans les environnements extérieurs durent généralement 10–25+ ans avant que le remplacement ne soit motivé par l'usure, fatigue ou exigences esthétiques.
