Lorsque l’on parle de pièces automobiles telles que les pistons ou les arbres à cames, on entend souvent les termes “forgé” et “moulé”. Mais qu’est-ce qui distingue réellement ces deux techniques de fabrication ? Dans cet article, nous allons vous expliquer les particularités de chacune d’entre elles.
Les avantages techniques des pièces forgées
Les pièces forgées sont réputées pour leur résistance supérieure par rapport aux pièces moulées. En plus de leur solidité, ces éléments bénéficient également d’une meilleure élasticité, ce qui signifie qu’ils peuvent subir des torsions sans se rompre. Cela ne les rend pas forcément plus légères, à moins que leur résistance accrue permette de les fabriquer dans une forme moins volumineuse. Dans certains cas, l’utilisation de métaux tels que l’aluminium peut offrir à la fois résistance et légèreté.
Propriétés mécaniques
Les pièces forgées présentent généralement une meilleure résistance à la traction, à la compression, à l’impact et à la fatigue grâce à leur structure plus homogène. Elles ont également une meilleure ductilité, c’est-à-dire qu’elles peuvent se déformer sous des charges élevées sans se rompre, ce qui les rend plus résistantes aux contraintes soudaines.
Différences de fabrication
La fabrication d’une pièce moulée consiste à faire fondre du métal et à le verser dans un moule, ce qui est relativement simple et rapide. En revanche, la fabrication d’une pièce forgée nécessite de sculpter (voire de marteler ou d’écraser) un bloc de métal brut, chaud ou froid. Il y a donc deux grandes étapes : la fabrication du bloc brut dans une fonderie, puis la sculpture ou l’emboutissage de ce dernier. Il est important de noter que le bloc brut est également moulé, mais dans une forme très brute, voire grossière, de la pièce finale.
Coût supplémentaire ?
Le processus de fabrication en détails
Le forgeage est réalisé à l’aide de machines automatisées pour obtenir une grande précision. Le métal peut être travaillé à chaud (par martelage et découpage) ou à froid en étant taillé dans la masse à l’aide de fraiseuses.
Compaction du matériau
Le processus de forgeage implique la déformation plastique du matériau, ce qui augmente sa densité et réduit les cavités et les vides internes. Cela rend la pièce forgée plus homogène et moins sujette aux petits défauts internes, ce qui améliore sa résistance globale.
Orientation des fibres
Le forgeage permet de contrôler l’orientation des fibres métalliques dans la pièce, en les alignant le long des lignes de contrainte souhaitées. Cela rend la pièce plus résistante dans les directions où elle est soumise à des forces.
Contrôle de la forme
Le processus de forgeage permet également un meilleur contrôle de la forme finale de la pièce, ce qui réduit les besoins de finition et élimine les imperfections qui pourraient affaiblir la pièce. Cependant, cela est moins vrai pour le forgeage à chaud, qui nécessite généralement quelques retouches à froid.
Les pièces automobiles forgées les plus courantes
Dans l’industrie automobile, certaines pièces sont couramment forgées en raison de leurs avantages. Cependant, ces pièces sont principalement destinées aux véhicules haut de gamme et de haute performance. Voici quelques exemples :
- Pistons : ils sont soumis à de fortes contraintes, en particulier sur les moteurs haute performance.
- Bielles : elles relient les pistons aux vilebrequins et sont donc soumises à des charges importantes.
- Vilebrequin : il encaisse en permanence la force du moteur.
- Arbres à cames : ils subissent plus de contraintes qu’on ne l’imagine.
- Engrenages : certains engrenages de boîte de vitesses ou autres éléments de transmission sont forgés pour leur résistance et leur durabilité accrues.
- Bras de suspension : ils supportent le poids du véhicule et absorbent les chocs de la route. Les bras de suspension forgés peuvent également être composés de matériaux plus légers.
- Moyeux de roue : pour les voitures de course ou les véhicules tout-terrain, les moyeux peuvent être forgés pour gagner en légèreté et en solidité.
Maintenant que vous connaissez les différences entre les pièces forgées et les pièces moulées, vous êtes mieux informé pour choisir la technique de fabrication la mieux adaptée à vos besoins.
