Techniques d'astronome amateur
Mathématiques avec plaisir

Mémento mécanique

La désignation normalisée des alliages d'aluminium
     Désignation alphanumérique
     Désignation numérique de la norme européenne EN 485-2
Filetages standards
Vitesses de coupe
Unités de vitesse du vent
Pression du vent
Dilatation des solides
Taille des grains abrasifs


La désignation normalisée des alliages d'aluminium

La résistance mécanique de l'aluminium est relativement faible mais elle peut être fortement augmentée par l'addition d'autres métaux formant ainsi un alliage.

L'élément ajouté influence certaines caractéristiques qui peuvent être :

Désignation alphanumérique : L’Association française de normalisation (AFNOR) qui est l'organisme officiel français de normalisation a défini une désignation alphanumérique qui est encore utilisée pour les alliages d'aluminium.

Pour référencer les métaux elle emploie des symboles abrégés qui sont parfois semblables à la désignation classique et parfois très différents comme le montre selon le tableau suivant :

Métal
Désignation classique
Symbole abrégé
Aluminium
Al
A
Antimoine
Sb
R
Béryllium
Be
Be
Bore
B
B
Cadmium
Cd
Cd
Cérium
Ce
Ce
Chrome
Cr
C
Cobalt
Co
K
Cuivre
Cu
U
Etain
Sn
E
Fer
Fe
Fe
Magnésium
Mg
G
Manganèse
Mn
M
Nickel
Ni
N
Plomb
Pb
Pb
Silicium
Si
S
Titane
Ti
T
Tungstène
W
W
Vanadium
V
V
Zinc
Zn
Z
Zirconium
Zr
Zr

Pour les alliages, la lettre correspondant au métal de base est indiquée en premier. Elle est suivie par un tiret puis par la liste des symboles et leur teneur en %. Si la proportion n'est pas indiquée c'est parce qu'elle est inférieure à 1%.

Exemple : A-U4G est un alliage d'aluminium à 4 % de cuivre et contenant du magnésium. Il était anciennement appelé Duralumin.

Désignation numérique de la norme européenne EN 485-2 : Cette désignation est originaire des Etats-Unis, elle commence par la lettre A (pour aluminium) suivie par un nombre de 4 chiffres (souvent on cite seulement ce nombre en oubliant la lettre A). Cette expression peut être précédée par les lettres EN pour spécifier la norme employée.

Le premier chiffre indique l'élément d'alliage. A l'exception de la série 1000, les autres chiffres n'ont pas de signification particulière, ils servent seulement à désigner l'alliage.
A la fin de la désignation on peut avoir un A qui indique qu'il s'agit d'un alliage spécifique à un pays et qui diffère légèrement de ce que prescrit la norme.

Filetages standards

Le tableau suivant indique le filetage ISO en fonction du diamètre nominal. Il indique aussi le diamètre de l'alésage nécessaire pour le taraudage

Vitesse de rotation et vitesse de coupe

Voici un abaque utile pour les usinages sur machine-outil :

Unités de vitesse du vent

La vitesse du vent est habituellement exprimée en mètres par seconde, en kilomètres par heure ou bien en nœuds.

1 mètre par seconde = 1 m/s = 3,6 km/h = 1,94 nœuds
1 kilomètre par heure = 1 km/h = 0,2778 m/s = 0,54 nœud
1 nœud = 1 mille nautique par heure = 1,852 km/h = 0,514 m/s

Notons au passage la définition du mille nautique :
1 mille nautique = 1852 m

Pression du vent

P est la pression du vent sur une surface normale à sa direction :

    P (en pascals) = 0,65 V²

    avec V = vitesse du vent en m/s

    Exemple : Considérons la vitesse du vent V = 100 km/h = 28 m/s = 54 nœud (= 10 Beaufort)

    P = 0,65 x (28)² = 0,65 x 784 = 509,6 Pa = environ 5 hPa

Dilatation des solides

L0 = longueur avant changement de température
L = longueur après une variation de température égale à t

L = L0 (1 + ε.t)

Exemple : Calculons la longueur d'une tige en fer de 400mm de longueur après une élévation de 5°C de sa température.
Le coefficient de dilatation du fer est ε = 1,2 . 10-5 °C-1

    L = L0 (1 + ε.t) = 400x(1 + 1,2 . 10-5 x5) = 400 x 1,000 06 = 400,024 mm

La tige s'est donc allongée de 24 millièmes de millimètre (ou 24 microns).

Taille des grains abrasifs :

Le nombre qui est habituellement employé pour qualifier la grosseur des grains abrasifs correspond à la quantité de grains nécessaires pour couvrir une surface de 1 mm2.

Ainsi les grains les plus grossiers sont qualifiés par un petit nombre et les grains les plus fins par un nombre élevé.

Voici un classement de la taille des grains.

Qualité
Très gros
Gros
Moyen
Fin
Très fin
Grain
40
100
200
400
600 et +