Quelles sont les différentes méthodes de forge du métal ?

La fabrication d’objets métalliques nécessite un procédé appelé forgeage, qui permet de façonner les métaux. Le forgeage est un processus qui a lieu sur divers objets en métal. Le forgeage est utilisé depuis des millénaires dans le travail des métaux et s’est beaucoup développée avec la révolution industrielle.

Dans cet article, nous allons principalement parler des différentes méthodes de forge du métal.

C’est quoi le forgeage ?

Le forgeage est le nom donné aux procédés de formation mécanique, réalisés par des efforts de compression sur les métaux. Le but du forgeage est de façonner le métal afin qu’il adopte le profil ou la conception d’un outil de travail.

Le forgeage est le processus de formage par lequel la forme souhaitée de la pièce est obtenue par martelage ou en appliquant une pression progressive. La plupart des opérations de forgeage sont réalisées à chaud, même si certains métaux peuvent être forgés à froid.

Le travail manuel du forgeron a été remplacé lors de la révolution industrielle et il existe aujourd’hui des machines modernes dotées d’une technologie de forgeage avancée. Ces machines sont capables de produire des pièces allant de simples vis et goupilles à des pièces plus complexes, telles que des ailes d’avion et des turbines.

Les principaux avantages du forgeage sont la plus grande résistance des pièces, la répartition des fibres, l’amélioration de la microstructure et un meilleur état de surface que le moulage.

Les types de forgeage les plus utilisés dans l’industrie mécanique

Il existe de nos jours de nombreuses méthodes de forgeage des métaux, et nous vous présentons les plus connues et les plus performantes ici :

Le forgeage libre

Dans cette méthode de forgeage, le métal est placé entre deux matrices réduites en hauteur et plates qui en général ne doivent pas se toucher, ayant pour but de compresser le métal et lui donner une forme souhaitée. Ici, c’est la force de la pression ou de l’impact qui permet de déformer ou de reformer le métal.

Dans le processus de forgeage libre, le métal est déformé entre des outils plats ou de forme unique. Le processus de déformation s’effectue par compression directe et le matériau s’écoule dans la direction perpendiculaire à la direction d’application de la force (chemin de moindre frottement). Ce procédé est généralement utilisé pour des pièces de grandes dimensions, ou lorsque le nombre à produire est faible, ne compensant pas la fabrication de matrices coûteuses. Souvent, le forgeage libre est utilisé pour préformer la pièce pour le matriçage (ou estampage).

La forge par induction

C’est pratiquement la même méthode que dans le cas du matriçage fermé, à la seule différence que l’induction permet que le temps de chauffage soit considérablement réduit.

Ici, on utilise un aimant qui va agir en exerçant une force sur les électrons libres du métal pour générer plus de courant électrique. L’énergie produite sera alors dissipée sous forme de chaleur, et fera en sorte que le métal soit chauffé plus rapidement. Vous retrouvez partout en France des spécialistes pour vous conseillez sur l’achat d’une forge par induction mais aussi un réparateur d’inducteur de forge lorsque celle-ci à tendance à moins chauffer le métal ou alors prendre plus de temps pour arriver à température de fusion

Le matriçage ouvert

On parle d’estampage ou de matriçage pour désigner une méthode de forge, qui peut être ouvert ou fermé. Dans le procédé à matrice ouverte, les pièces métalliques sont chauffées et moulées entre une matrice supérieure et une matrice de base. Les pièces métalliques sont chauffées au-dessus de leurs températures de recristallisation. Ils sont en outre moulés régulièrement dans la configuration sélectionnée en martelant ou en appuyant sur la pièce.

C’est le procédé le plus utilisé pour produire des barres, des bandes, des anneaux, etc. Mais pas seulement ! Il peut également être considéré comme la dernière option dans la personnalisation prévue des composants métalliques spéciaux.

Il est important de souligner que pour l’utilisation du procédé à matrice fermée, un volume important est nécessaire pour compenser le coût élevé de formation des matrices.

Le matriçage fermé

Dans le processus de matrice fermée, le métal chaud est piégé dans des matrices intégrées. Il est ensuite pressé hydrauliquement ou mécaniquement dans la forme souhaitée. Il est courant d’effectuer deux passages continus ou plus, généralement avec une ou plusieurs opérations effectuées.

Cette méthode est utilisée pour fabriquer des couverts, des pièces automobiles et des pièces pour moteurs d’avion.

Le forgeage à froid

Enfin, le forgeage à froid est utilisé pour apporter un meilleur état de surface aux pièces. Celui-ci est appliqué directement sur le métal sans le chauffer. Cependant, c’est une méthode qui s’avère limitée. Précisément parce que de nombreux métaux sont très résistants lorsqu’ils sont à température ambiante, ne permettant pas de nombreux modelages.

Pour être réalisée, le forgeage à froid nécessite l’utilisation d’une pression hydraulique.

En conclusion

Il existe deux grandes classes d’équipements de forge : les marteaux et les presses. Les marteaux provoquent la déformation du métal par impact et les presses soumettent le métal à une force de compression à faible vitesse.

Le processus de forgeage est divisé en deux catégories : le forgeage libre, ou matrice ouverte, et le forgeage à matrice fermée, connu simplement sous le nom de matriçage.

Nous espérons que cet article vous a été utile, et que vous avez appris tant de choses sur les méthodes de forge.