L’ALUMINIUM
Abondance et minerais
L’aluminium est l’élément de numéro atomique 13 dont le symbole est Al. L’aluminium appartient à la famille des métaux de transition. Il est le troisième élément le plus présent sur la croûte terrestre. En 2023, les principaux pays producteurs d’aluminium étaient la Chine (66% de la production mondiale), l’Inde et la Russie.
Très réactif, l’aluminium n’existe quasiment pas à l’état natif. Il est cependant présent dans de nombreuses espèces minérales. On l’extrait majoritairement de la bauxite qui se caractérise par une forte teneur (48-61%) en alumine (Al2O3).
Le procédé Bayer permet d’isoler l’alumine de la bauxite. L’aluminium pur est obtenu par électrolyse à partir de l’alumine ainsi extraite.
Pur, l’aluminium est extrêmement malléable, fragile et déformable.
Types d’alliages et classification
En lui apportant certains éléments d’ajouts, on renforce l’aluminium et une large palette de spécificités est dès lors possible. Les alliages d’aluminium se distinguent en deux familles selon la méthode par laquelle ils seront ensuite transformés. Ainsi les alliages pour corroyage se destinent à être transformés mécaniquement à froid (tréfilage, laminage, forgeage etc.). C’est le type d’alliages qui sera utilisé dans la fabrication des composants d’une montre. La deuxième catégorie est celle des alliages pour fonderie (le corps des potences d’emboitage est ainsi souvent obtenu par la fonte de l’aluminium).
L’aluminium est classé en différentes familles selon l’élément d’ajout principal à l’alliage. Pour les alliages d’aluminium pour corroyage, ces catégories sont :
Série 1000: Aluminium à plus de 99%
Série 2000: Elément d’ajout principal: cuivre (Cu)
Série 3000: Elément d’ajout principal: manganèse (Mn)
Série 4000: Elément d’ajout principal: silicium (Si)
Série 5000: Elément d’ajout principal: magnésium (Mg)
Série 6000: Elément d’ajout principal: magnésium (Mg) et Silicium (Si)
Série 7000: Elément d’ajout principal: zinc (Zn)
Spécificités
L’aluminium est particulièrement léger et résistant à la corrosion. A l’instar du titane, l’aluminium est très oxydable et une couche passive d’alumine, dure et isolante électriquement) se forme à sa surface au contact de l’oxygène. L’homogénéité et l’épaisseur de cette couche peuvent être provoqués et contrôlés par anodisation (eloxage). En ajoutant des colorants à la suspension lors de l’anodisation, on peut colorer la surface de l’aluminium avec une riche palette de couleur.
L’aluminium est facilement usinable et a une bonne conductivité électrique. Il est ainsi éligible à la plupart des méthodes de fabrication. (usinage, étampage, électroérosion, etc.)
L’aluminium est découvert au début du 19ème siècle. Il est alors isolé de l’alumine chimiquement à un coût important. C’est l’arrivée de l’électricité qui permet, dès 1886, de produire de l’aluminium par méthode électrolytique et d’en permettre l’industrialisation à de moindres coûts. L’arrivée de nouveaux pays producteurs vers 1970 conduit à une nouvelle baisse drastique des prix de l’aluminium et contribuera à sa démocratisation. L’usage horloger de l’aluminium débutera durant les années 80 (éléments d’habillages, boites).
Bien qu’utilisé marginalement dans la fabrication des montres, l’aluminium est très utilisé dans la fabrication d’outillage (posages, manches, etc.). Il entre également dans la composition de nombreux alliages. L’aluminium est utilisé dès les années 80 pour la fabrication de boites de montres. On utilise également certains de ses alliages pour la fabrication d’aiguilles voire de parties d’organes régulateurs (serges de balancier, masselottes, etc.).