Le forgeage est un procédé de transformation des métaux. Il consiste à appliquer une pression sur une billette métallique à l'aide d'outils tels que des marteaux et des presses, provoquant ainsi une déformation plastique et lui conférant la forme, les dimensions et les propriétés mécaniques souhaitées. Cet article présente les différents types de forgeage afin d'aider nos clients à choisir la méthode la plus adaptée à leurs besoins.
Classification selon la température de formage
En fonction de la température de recristallisation du métal, le forgeage peut être classé en forgeage à chaud, forgeage à tiède et forgeage à froid.
1. Forgeage à chaud :
Le forgeage à chaud désigne un procédé de forgeage réalisé à des températures supérieures à la température de recristallisation du métal (généralement 0,6 fois ou plus au-dessus de son point de fusion). À haute température, le métal présente une bonne fluidité et une faible résistance à la déformation. Ce procédé convient au formage de pièces de grandes dimensions ou de formes complexes et ne provoque pas d'écrouissage. Ses inconvénients sont une forte oxydation superficielle et une précision dimensionnelle généralement moindre.
2. Forgeage à froid :
Le forgeage à froid désigne un forgeage réalisé à température ambiante. N'étant pas chauffé, il offre une excellente qualité de surface, une précision dimensionnelle extrêmement élevée, des lignes de coulée préservées et une résistance accrue après déformation. Ses inconvénients sont une forte résistance à la déformation, la nécessité d'un équipement de grande capacité et une bonne plasticité du matériau. Il convient aux pièces de petite et moyenne taille (telles que les pièces standard et les engrenages).
3. Forgeage à chaud
Le forgeage à chaud désigne le forgeage à des températures intermédiaires entre le forgeage à froid et le forgeage à chaud (généralement 0,3 à 0,5 fois la température de recristallisation). Il vise à concilier les avantages et les inconvénients du forgeage à chaud et du forgeage à froid. Il offre une précision supérieure et une moindre oxydation que le forgeage à chaud, ainsi qu'une résistance à la déformation plus faible et une meilleure plasticité que le forgeage à froid. Il est souvent utilisé pour les aciers à haute résistance ou les pièces de formes complexes difficiles à former par forgeage à froid. Il sert parfois d'étape de prétraitement avant le forgeage à froid.
Classification par méthode de moulage et de déformation
En fonction du schéma d'écoulement du métal dans la cavité du moule, le forgeage peut être classé en forgeage à matrice, forgeage à matrice multidirectionnelle, forgeage à matrice creuse et forgeage à matrice creuse multidirectionnelle.
1. Forgeage à la matrice
Le forgeage en matrice consiste à contraindre des lingots de métal à s'écouler dans la cavité d'un moule spécifique sous l'effet d'une force extérieure, remplissant ainsi la cavité et lui donnant la forme souhaitée. Contrairement au forgeage libre, le forgeage en matrice est plus efficace, offre une meilleure précision dimensionnelle et permet de réaliser des formes complexes. Le forgeage en matrice traditionnel utilise généralement un marteau ou une presse pour un mouvement unidirectionnel (de haut en bas).
2. Forgeage multidirectionnel
Le forgeage multidirectionnel est un procédé de forgeage de précision qui applique une pression sur le métal simultanément dans plusieurs directions. Le forgeage traditionnel, qui ne comporte qu'un seul mouvement vertical, génère facilement d'importantes bavures au niveau de la ligne de joint. Le forgeage multidirectionnel utilise plusieurs poinçons pour extruder simultanément le métal depuis différentes directions (horizontales et verticales, par exemple), garantissant ainsi un remplissage optimal de la cavité.
Avantages :
- Élimine les bavures transversales, ce qui permet une utilisation élevée des matériaux (jusqu'à 90 % ou plus).
- Permet la formation de composants structurels intégrés complexes avec des trous latéraux, des bossages latéraux ou des structures creuses internes (tels que des corps de vannes haute pression et des raccords en T).
- Évite les opérations de soudage ou de découpe ultérieures.
3. Forgeage creux
À proprement parler, il ne s'agit pas d'une catégorie majeure distincte, mais plutôt d'une description de procédé pour des pièces spécifiques. Le forgeage creux est principalement utilisé pour produire des arbres longs, des pièces cylindriques ou des pièces creuses à fond surélevé. Il combine l'extrusion et le forgeage : un poinçon perce et étire la billette, ce qui provoque un écoulement axial du métal et un amincissement de la paroi. Parmi les applications typiques, on peut citer les douilles d'obus d'artillerie, les bouteilles de gaz haute pression et les réservoirs de carburant de fusée.
4. Forgeage creux multidirectionnel
Il s'agit d'une combinaison avancée de technologies de forgeage multidirectionnel et de forgeage creux, représentant la forme haut de gamme du forgeage de précision.
Grâce au mouvement coordonné de plusieurs poinçons (y compris dans les directions verticale et horizontale), il forme simultanément des pièces structurelles creuses complexes tout en créant des trous latéraux, des brides ou des canaux d'écoulement internes.
Pour les pièces comportant des cavités internes complexes, des ouvertures latérales et nécessitant une conception sans soudure (comme les joints aérospatiaux complexes et les tuyaux à rampe commune haute pression), les procédés traditionnels peinent à réaliser un formage en une seule étape, tandis que le procédé « multidirectionnel + creux » permet d'obtenir un formage quasi-définitif, améliorant considérablement la résistance et la fiabilité des pièces.
renommé de presses à forger en Chine, PDH de haute qualité presses, incluant des machinesà forger à matrice, des presses multidirectionnelles, des presses à forger à chaud et des presses à forger à froid. N'hésitez pas à nous contacter pour toute demande.
