2020, 2040, 4040 ou 4080 : choisir la bonne taille

Nous filons et usinons quatre tailles de profils aluminium industriels de base qui couvrent la grande majorité des châssis d'automatisation, postes de travail, enceintes et protections de machines : 2020, 2040, 4040 et 4080. Les chiffres sont des dimensions transversales en millimètres, ainsi un 2020 mesure 20 sur 20 mm et un 4080 mesure 40 sur 80 mm. Le dimensionnement est simple ; choisir le bon profil pour une portée et une charge données, c'est là que le coût se gagne ou se perd.

Le coût du sous-dimensionnement

Un 2020 semble parfaitement adapté à un bâti de machine de 1,2 m portant un système de vision et un actionneur linéaire. Ce n'est pas le cas. Le moment d'inertie est faible, de sorte que sur cette portée, même le poids propre du profil produit une flèche mesurable. Ajoutez un actionneur de 30 kg qui va et vient, et le châssis est en micro-mouvement constant : la caméra perd sa position de référence, les mesures dérivent et la machine n'atteint jamais sa spécification de précision. Ce n'est pas un défaut du matériau, c'est ce que la physique dit qu'une barre aluminium de 20 sur 20 mm fait sur 1,2 m. À titre d'ordre de grandeur pour des charges modérées inférieures à 50 kg, jusqu'à 0,5 m convient au 2020, de 0,5 à 1,2 m exige au minimum un 2040, et tout ce qui dépasse 1,2 m ou porte des pièces en mouvement appelle un 4040.

Mélanger les profils série 20 et série 40

De nombreux châssis mélangent délibérément les séries : montants en 4040, traverses en 2040 et renforts en 2020, chacun choisi pour une raison. Le casse-tête apparaît au montage, car les profils série 20 utilisent une rainure en T de 5 mm et des écrous en T de 5 mm, tandis que les profils série 40 utilisent une rainure de 8 mm et des écrous de 8 mm. Ils ne sont pas interchangeables, et le connecteur qui joint un montant 4040 à une traverse 2040 doit s'accommoder de deux largeurs de rainure et de deux dimensions de face. Des équerres de transition existent et fonctionnent bien, mais elles doivent être planifiées. Lorsqu'une nomenclature inclut les deux séries, nous signalons les joints mixtes lors de la revue et emballons les connecteurs par joint d'assemblage, chaque sachet étiqueté avec les deux profils qu'il relie.

2020 : usage léger, portées courtes

À 20 sur 20 mm avec une rainure de 5 mm et un poids d'environ 0,5 à 0,6 kg au mètre, le 2020 est le plus petit profil d'usage industriel courant. Il convient aux châssis d'imprimante 3D, aux corps de petites graveuses laser, aux gabarits de test électroniques, aux enceintes de paillasse, aux caches anti-poussière légers et aux pare-éclaboussures, aux chemins de câbles et aux rails de capteurs. Il ne convient pas à une portée supérieure à un demi-mètre qui porte une charge, ni aux châssis portant des actionneurs mobiles, ni à une protection contre laquelle quelqu'un pourrait s'appuyer.

2040 : la même largeur, deux fois la hauteur

À 20 sur 40 mm, le 2040 partage sa largeur de 20 mm avec le 2020, il utilise donc les mêmes écrous en T et connecteurs. La hauteur supplémentaire offre une bien meilleure résistance à la flexion dans le sens vertical, et pour une traverse horizontale portant une charge, c'est la hauteur qui fait le travail. Le poids est d'environ 0,9 à 1,2 kg au mètre. Les usages typiques sont les traverses de support de convoyeur et les bras d'équerre, les bâtis de machines d'inspection de taille moyenne, les sous-châssis d'établi et les rails de montage d'équipements à l'intérieur de châssis plus grands.

4040 : le cheval de trait

Si la construction industrielle en aluminium avait un réglage par défaut, ce serait le 4040, à 40 sur 40 mm avec une rainure de 8 mm et un poids d'environ 1,3 à 1,8 kg au mètre. La section carrée offre une bonne rigidité dans les deux directions, et la rainure de 8 mm reçoit des écrous en T plus grands, avec une force de serrage supérieure à celle de la visserie de 5 mm. Pour des portées comprises entre 1 et 2 m sous des charges d'automatisation typiques, il atteint le juste équilibre entre performance et coût. C'est le bon choix pour les châssis de machines d'automatisation, les bases de cellules robotisées, les structures d'inspection et d'essai, les établis à usage intensif et les poteaux de protection espacés d'environ 1,5 m au maximum. Passez au 4080 pour les traverses principales portant une charge sur plus de 2 m.

4080 : charges lourdes, longues portées

À 40 sur 80 mm, avec une rainure de 8 mm et un poids d'environ 2,5 à 3,5 kg au mètre, le 4080 est le porteur lourd. Sur une portée de 2 m avec une charge réelle, la différence entre 4040 et 4080 est la différence entre une flexion visible et une structure qui paraît massive. Il a sa place sous les traverses principales de 2 à 3 m de portée, les bases de montage de robots où la rigidité conditionne la précision de positionnement, les rails de châssis d'AGV et les colonnes de rayonnage à plusieurs niveaux. Il est surdimensionné pour les châssis d'enceinte, les panneaux de protection et les équerres de faible sollicitation, que le 4040 ou le 2040 traitent à moindre coût et moindre poids. Si votre plan indique un 4080 là où la charge ne le justifie pas, nous le mentionnerons lors de la revue et c'est vous qui décidez.

Usinage selon votre nomenclature

Nous n'expédions pas de barres brutes de 6 m sauf si vous le demandez. La plupart des clients envoient une nomenclature ou un plan d'assemblage et nous nous chargeons du reste : coupe de précision à longueur au 0,1 mm près avec des extrémités d'équerre et sans bavure, perçage CNC de trous traversants, étagés et d'accès, taraudage en face d'extrémité pour les connecteurs d'angle cachés et taraudage latéral pour les équerres en M3 à M12, et une étiquette sur chaque barre correspondant à son repère sur votre plan. Les profils sont emballés par zone d'assemblage afin que l'équipe ouvre une caisse et monte cette section. Les options de finition de surface sont l'anodisation argent pour la plupart des châssis de machines, l'anodisation noire pour les équipements d'inspection optique où les réflexions comptent, et le brut de filage pour la structure interne. Tous les profils d'une commande sont anodisés dans un seul lot, afin que montants et traverses s'accordent.

Des rapports d'essai matière sont fournis avec chaque lot, et la commande minimale est de 500 kg.