Les procédés de fabrication de pièces métalliques sont nombreux et varient en fonction de la nature des matériaux, de leur fonction et de leur géométrie. Dans cet article, nous vous présenterons les principes fondamentaux du forgeage des matériaux, l’un des procédés les plus utilisés.
Obtention des pièces par forgeage
Le forgeage est un procédé de mise en forme par déformation plastique qui permet d’obtenir des pièces métalliques de différentes formes et tailles. Il existe trois grandes voies de fabrication de pièces métalliques en fonction de l’état initial du matériau métallique.
Procédés de moulage à l’état liquide
Le moulage à l’état liquide est un procédé qui utilise un matériau métallique sous forme liquide pour obtenir des pièces. Il existe plusieurs techniques de moulage à l’état liquide, notamment :
- Le moulage en sable, qui consiste à utiliser un matériau réfractaire sous forme de petits grains.
- Le moulage en coquilles, qui permet d’obtenir des pièces à partir d’un moule métallique.
- Le moulage sous pression, qui implique de liquéfier le métal à des températures élevées pour le verser dans un moule.
- Le moulage à la cire perdue, qui consiste à fabriquer un moule en céramique autour d’un modèle en cire qui sera ensuite éliminé.
- La coulée centrifuge, qui utilise la rotation d’un moule pour fabriquer des produits cylindriques creux.
Procédés de mise en forme par déformation plastique
La mise en forme par déformation plastique est un procédé qui permet de façonner des pièces en plastique sous forme de plaque. Parmi les principales techniques de mise en forme par déformation plastique, on trouve :
- Le thermoformage, qui utilise une double action thermique et mécanique pour façonner des pièces plutôt planes.
- Le laminage, qui réduit une ébauche en la faisant passer entre deux cylindres tournant en sens inverse.
- L’étirage, qui consiste à tirer une barre à travers une filière pour obtenir une barre de section plus petite.
- L’emboutissage, qui déforme progressivement une plaque découpée pour lui donner une forme spécifique.
- L’estampage, qui déplace un volume de métal par une frappe statique à froid ou à chaud.
- Le martelage ou forgeage libre, qui déforme le métal en le frappant à froid avec des outils tournants.
- L’extrusion, qui force le matériau à passer à travers une filière pour lui donner la forme souhaitée.
- Le fluotournage, qui utilise le fluage pour changer l’épaisseur d’une pièce métallique entre un mandrin et une ou plusieurs molettes.
Procédés d’assemblage
Les procédés d’assemblage permettent de joindre plusieurs pièces pour former un ensemble. Parmi les techniques d’assemblage les plus courantes, on trouve :
- Le clinchage, qui assemble à froid deux tôles à l’aide d’un poinçon et d’une matrice.
- Le sertissage, qui assemble deux pièces en les rabattant l’une sur l’autre.
- Le soudage à l’arc, qui utilise des techniques de soudage telles que le MIG ou le TIG.
- Le rivetage, qui assemble deux pièces en insérant un rivet dans des trous spécifiques.
- Le brasage, qui assemble deux métaux sans atteindre la température de fusion.
Procédés de formage par enlèvement de matière
Les procédés de formage par enlèvement de matière permettent de façonner des pièces en éliminant de la matière. Parmi les principales techniques de formage par enlèvement de matière, on trouve :
- L’usinage, qui comprend des opérations telles que le fraisage, le poinçonnage, le décolletage, le taraudage, le filetage ou le perçage.
- Le cisaillage, qui découpe entre deux lames ou par laser.
- Le décalaminage, qui élimine une couche d’oxyde visible à la surface d’un acier inoxydable.
- Le décolletage, qui permet d’usiner des pièces de révolution à l’aide de tours automatiques.
- L’ébavurage, qui élimine les bavures sur une pièce venant d’être mise en forme.
- L’électro-érosion, qui permet un usinage précis en utilisant des décharges électriques.
- L’alésage, qui usine une pièce circulaire pour l’amener aux dimensions souhaitées.
Procédés de fabrication additive
Les procédés de fabrication additive sont des techniques d’impression 3D qui permettent de créer des pièces en ajoutant de la matière. Parmi les principales techniques de fabrication additive, on trouve :
- Le FDM (Fused Deposition Modeling), qui dépose du fil fondu pour créer des pièces en 3D.
- Le SLA (StereoLithography Apparatus), qui utilise une résine liquide photosensible qui se polymérise sous l’effet de la lumière.
- Le SLM (Selective Laser Melting), qui densifie des poudres métalliques par chauffage sans atteindre la température de fusion.
- Le SLS (Selective Laser Sintering), qui densifie des poudres polymères par chauffage sans atteindre la température de fusion.
Maintenant que vous avez découvert les différentes voies d’obtention des pièces par forgeage, vous avez une meilleure compréhension de ce procédé essentiel dans l’industrie de la fabrication de pièces métalliques.
