Qu'est-ce que Open Die Forging?
La forge est le processus de façonnage du métal par application de force. Cela peut être fait pendant que le métal est froid ou chaud mais pas quand il est fondu. Le forgeage à la matrice est effectué en frappant une matrice sur une pièce reposant sur une base stable appelée enclume. Comme ce processus est analogue à la façon dont le forgeron utilise un marteau et une enclume pour forger le métal depuis des siècles, il est également appelé forge. Il est différent du matriçage à matriçage fermé en ce que la pièce à usiner n'est pas enfermée dans les poinçons et que les poinçons eux-mêmes ressemblent davantage à des outils de formes et de profils simples plutôt qu'à des moules fermés.
Le matriçage ouvert est une technique importante pour de nombreux types de fabrication. Il permet la mise en forme brute et la finition du métal, le plus souvent de l'acier et des alliages d'acier. Cela nécessite une matrice ouverte sur les côtés, permettant à la pièce de bouger librement, dans une direction latérale, lorsqu'elle est frappée. Ce type de conception permet également de forger de très grosses pièces, dans certains cas, pesant plusieurs tonnes et ayant une grande longueur et largeur. Certaines forges ouvertes peuvent recevoir des pièces pesant jusqu'à 150 tonnes américaines (136 tonnes métriques) et 80 pieds ou plus (24,4 m) de long.
Les matrices utilisées dans le matriçage à plat sont de forme simple et s'ouvrent sur les côtés pour permettre à la pièce de se déplacer et de s'étendre au-delà des bords de la matrice et de l'enclume dessous. La matrice est alimentée par une machine qui la fait descendre sur la pièce qui repose sur une matrice ou une autre matrice ouverte. Les matrices ouvertes sont généralement plates mais peuvent également être convexes ou concaves. Les matrices concaves sont utilisées pour les bordures, qui façonnent les bords d'une pièce et créent des formes définies. Des matrices convexes sont utilisées pour façonner la pièce en la rendant plus fine au point d'impact.
Le processus de matriçage ouvert sert à de nombreuses fins, en plus de simplement façonner le métal. La forge du métal aligne et affine le grain du métal, ce qui augmente la résistance et réduit la porosité, ce qui correspond à la présence de bulles d'air, même trop petites pour être vues à l'œil nu. Cela améliore également la capacité du métal à réagir à l'usinage. Les pièces métalliques forgées ont une résistance à l'usure et d'autres propriétés mécaniques améliorées par rapport à des pièces similaires usinées ou coulées.
Les techniques avancées de matriçage à l'emporte-pièce sont capables de produire des formes complexes même dans des pièces et des produits de grande taille, en plus de formes plus simples telles que des barres, des lingots et des ronds. Bien que l'acier et les alliages apparentés soient les matières les plus courantes du forgeage à chaud, d'autres métaux peuvent également être façonnés de cette façon, notamment les alliages de cuivre, de nickel et de titane. L'inconvénient principal du forgeage à chaud est que la pièce à usiner doit être constamment déplacée, ce qui nécessite des commandes mécaniques complexes ou des opérateurs humains expérimentés, alors que le forgeage à chaud peut être entièrement automatisé et constitue un processus beaucoup plus simple.