L’aluminium est un matériau exceptionnel en raison de ses multiples avantages. Il est très apprécié notamment dans les secteurs de la construction, des infrastructures et des transports en raison de sa longue durée de vie, de son entretien minime et de sa contribution à la performance énergétique, pour ne nommer que ceux-là, mais il y en a plusieurs autres !
Durable
L’aluminium est très résistant à la corrosion et permet ainsi de réaliser des ouvrages dont l’entretien sera minimal. Il importe toutefois de sélectionner correctement les alliages ainsi que les méthodes d’assemblage pour assurer le maximum de sa durabilité.
Résistant à la corrosion
Une solide couche d’oxyde (Al2O3) se crée naturellement à la surface de l’aluminium au contact de l’air. Cette passivation naturelle fait office de barrière entre l’atmosphère et l’aluminium ce qui protège bien les alliages d’aluminium à la corrosion. [1]
Malléable
L’aluminium est un métal facile à travailler. Sa température de fusion relativement basse, le rend alors avantageux pour les opérations de fonderie. En plus, l’aluminium est un métal ductile. Ce qui fait de lui un métal facile à laminer, à forger, à extruder et pour tous les autres modes de transformation par déformation plastique. Ce matériau peut être découpé en formes tridimensionnelles, façonné, soudé, vissé, etc. De plus, les extrusions peuvent être faites sur mesure selon le design du concepteur à un coût raisonnable ou acheté de distributeurs qui gardent des inventaires de profilés extrudés standards. [2]
La déformation à froid, comme le laminage, augmente les propriétés mécaniques de l’aluminium et permet d’obtenir un fini de surface de qualité.
Recyclable
L’aluminium se recycle entièrement et à l’infini, ce qui le rend écologique. En plus, le recyclage de l’aluminium est relativement simple et requiert seulement 5 % d’énergie du procédé de production initial d’électrolyse. Il est estimé que, 75 % de l’aluminium produit depuis la découverte du procédé d’électrolyse est toujours en circulation et réutilisé ou recyclé. Son cycle de vie est une boucle infinie. [3]
Léger
L’aluminium est une solution de remplacement de choix afin de réduire la masse des structures. La masse volumique de l’aluminium est environ trois fois plus petite que celle de l’acier et il est possible d’avoir des alliages d’aluminium ayant une limite élastique et ultime semblables à celles des aciers commerciaux. [4] Notons cependant que le module d’élasticité de l’aluminium est aussi trois plus petit que celui de l’acier, d’où la nécessité de bien intégrer l’ensemble des propriétés lors de la conception d’une structure. L’aluminium permet de réduire la charge à vide, qui augmente la charge utile, ce qui est un avantage majeur dans le marché du transport.
Économique
L’aluminium requiert peu d’entretien ce qui se traduit par une réduction des coûts de maintenance à long terme. Aucune mesure de prévention n’est nécessaire pour préserver les caractéristiques de celui-ci. En un mot l’aluminium requiert un investissement minimal et a un impact économique et social maximal.
En comparaison avec l’acier, le prix par kilogramme de l’aluminium est plus coûteux. Par contre, l’optimisation des profilés en aluminium obtenues par extrusion permet d’avoir des formes qui dans certains cas peuvent résister à des efforts similaires tous en étant plus légers. L’allégement des structures permet un coût de main-d’œuvre moins élevé pour l’assemblage du projet. Une extrusion en aluminium peut ne pas être peinte et être modulaire.
De plus, il faut prendre en compte le coût total de possession (CTP) puisqu’à long terme, l’aluminium est plus avantageux. Il requiert moins d’entretien et en fin de vie, il peut se revendre beaucoup plus cher que l’acier.
Lors d’une entrevue accordée dans la revue Aluminium 101, Benoît Comeau des Industries Panfab affirme qu’ils sont capables d’offrir des panneaux d’aluminium au même prix que des panneaux en acier. Michel Guillot, professeur à l’Université Laval dit que les gens surestiment le coût en voulant faire en aluminium ce qu’ils font en acier. Jean Simard de l’Association de l’aluminium du Canada précise qu’il faut concevoir avec les caractéristiques de l’aluminium et non utiliser ce matériau comme une substitution à l’acier. [6]
Conductivité
L’aluminium est un bon conducteur autant électrique que thermique. L’aluminium est utilisé comme fil électrique de haute tension pour son rapport conductibilité et masse volumique. Il est aussi très fréquent d’utiliser l’aluminium dans des systèmes de transfert de chaleur comme des échangeurs de chaleur de système de climatisation, des radiateurs d’automobile, etc. [5]
Résistance mécanique
C’est en utilisant l’aluminium sous forme d’alliage que l’on obtient une augmentation de la résistance mécanique rendant l’aluminium utilisable dans des applications structurales. Pour certains alliages, elle pourra être augmenté par écrouissage. L’aluminium est adapté selon l’application et le procédé de mise en forme. En général, si un profilé extrudé est requis comme dans le cas de meneaux utilisés dans la conception de murs rideaux, les alliages de série 6000 qui sont plus facilement extrudables seront utilisés. En façade, le parement en aluminium est conçu à partir de tôles.
Références
[1] Baïlon, J.-P. et Dorlot, J.-M. (2015). Des matériaux (3e éd.) Montréal (Québec) : Presses internationales Polytechnique
[2] Beaulieu, D. (2003). Calcul des charpentes d’aluminium (6e éd.). Chicoutimi, Québec : Les Presse de l’aluminium.
[3] Levée V. (2016). Aluminium 101. Magazine FORMES, 12(2), 28
[4] Beaulieu, D. (2003). Calcul des charpentes d’aluminium (6e éd.). Chicoutimi, Québec : Les Presse de l’aluminium.
[5] Beaulieu, D. (2003). Calcul des charpentes d’aluminium (6e éd.). Chicoutimi, Québec : Les Presse de l’aluminium.
[6] Levée V. (2016). Aluminium 101. Magazine FORMES, 12(2), 28