Novelty Steel fournit des pièces forgées pour les secteurs ferroviaire, minier, mécanique, du traitement des minéraux, des machines lourdes et de l’automobile.
La forge est un procédé de fabrication où les métaux et alliages sont mis en forme à l’aide de coups répétés de marteau. Ce procédé est généralement réalisé à haute température (forgeage à chaud), bien que certaines opérations puissent être effectuées à température ambiante (forgeage à froid).
1. Types de forgeage
1.1 Forgeage en matrice ouverte
Dans cette méthode, le métal n’est pas entièrement enfermé pendant le processus. Les pièces forgées en matrice ouverte sont souvent produites à l’aide de matrices plates, en V ou de matriçage. Un exemple typique est l’opération de “refoulement”, où deux matrices plates déforment la pièce.
Le forgeage en matrice ouverte est simple et permet de traiter une large gamme de tailles, mais il présente une productivité plus faible et un contrôle dimensionnel moins précis.
1.2 Forgeage en matrice imprimée (ou à empreinte)
Ce procédé consiste à créer des empreintes de la forme finale dans les matrices supérieure et inférieure. Le métal est comprimé entre ces matrices, prenant la forme de la cavité. L’excédent de matière, appelé “bourrelet”, est ensuite éliminé.
Le forgeage en matrice imprimée offre une meilleure précision que le forgeage en matrice ouverte et convient aux formes plus complexes.
1.3 Forgeage en matrice fermée
Semblable au forgeage en matrice imprimée, mais avec un contrôle précis du volume de matière afin de minimiser ou d’éliminer la formation de bourrelet.
2. Problèmes critiques du forgeage
Le forgeage peut présenter des défauts liés à la qualité du matériau, au chauffage, à la conception des matrices ou aux paramètres du procédé. Les défauts courants incluent :
- Replis et fissures : Causés par un pliage ou un superposition incorrecte du métal.
- Forgeage incomplet : Dû à un écoulement de matière insuffisant ou à une pression inadéquate.
- Forgeage désaligné : Survient lorsque les deux moitiés de la matrice ne sont pas alignées.
- Cavités d’oxydation : Provoquées par l’incrustation de calamine lors du chauffage.
- Métal brûlé ou surchauffé : Résulte d’un chauffage excessif.
- Fissures internes : Causées par des coups trop forts ou une mauvaise gestion de la température.
- Lignes de fibre perturbées : Provoquées par un écoulement de métal trop rapide ou irrégulier.
3. Avantages du forgeage
- Résistance : Les pièces forgées sont généralement plus solides et plus fiables que celles fabriquées par d’autres procédés. Lors du forgeage, la structure du grain du métal s’aligne selon la forme de la pièce, ce qui augmente sa résilience et sa résistance aux chocs et à la fatigue.
- Polyvalence : Un large éventail de métaux et d’alliages peut être forgé. L’acier au carbone, l’acier allié, l’acier inoxydable, le titane et l’aluminium figurent parmi les matériaux les plus couramment utilisés.
- Personnalisation : Le forgeage permet la fabrication de pièces aux formes complexes et aux conceptions spécifiques, impossibles à réaliser par d’autres procédés de fabrication.
- Économies d’échelle : L’investissement initial et les coûts de mise en place du forgeage sont élevés, mais deviennent rentables à grande échelle. Le coût unitaire diminue considérablement lors de la production en série, grâce à des coûts variables très faibles.
- Microstructure : Le processus de forgeage affine la microstructure du métal et renforce ses propriétés mécaniques. Il élimine la porosité, aligne le flux des grains et réduit les incohérences chimiques.
- Résistance à la chaleur : Les pièces forgées supportent des températures plus élevées. Elles sont idéales pour les applications à forte contrainte thermique et mécanique.
- Faible taux de déchets : Le forgeage génère moins de pertes de matière et de rebuts que d’autres procédés tels que la fonderie ou l’usinage.
- Ductilité : Le forgeage améliore souvent la ductilité du matériau, un atout pour les applications nécessitant de la flexibilité et une bonne capacité de déformation.
- Homogénéité : Les pièces forgées présentent généralement une meilleure constance et une uniformité accrue entre les différentes séries de production.
4. Applications du forgeage
- Engrenages : Utilisés dans l’automobile, l’aéronautique et les machines industrielles.
- Brides : Composants utilisés pour relier des tuyaux, des vannes, des pompes et d’autres équipements.
- Vilebrequins : Essentiels dans les moteurs, convertissant le mouvement linéaire en mouvement rotatif.
- Bielles : Présentes dans les moteurs, reliant le piston au vilebrequin.
- Essieux : Composants clés des véhicules et machines, supportant les charges et permettant la rotation.
- Arbres : Utilisés dans les machines pour transmettre la puissance du moteur.
- Boulons et écrous : Éléments essentiels de fixation dans la construction et la mécanique.
- Crochets et manilles : Utilisés pour les opérations de levage et de manutention.
- Corps de vannes : Éléments centraux pour le contrôle du débit des fluides dans les systèmes de tuyauterie.
- Leviers et poignées : Présents dans les machines et outils pour le contrôle manuel.
- Chaînes et pignons : Utilisés pour la transmission de puissance dans divers équipements.
- Outils manuels : Marteaux, clés et autres outils réputés pour leur robustesse et leur durabilité.
- Composants ferroviaires : Attelages et roues essentiels à l’industrie ferroviaire.
- Composants structurels : Utilisés dans les bâtiments et ponts pour assurer résistance et stabilité.
- Pièces de machines agricoles : Pièces robustes comme les socs de charrue et composants de tracteurs.
Novelty Structures fournit une large gamme de pièces forgées destinées à de multiples secteurs industriels.
