Quelles sont les différentes techniques de forgeage des métaux?
Un grand nombre d’articles utilisés au quotidien nécessitent des pièces métalliques, forgées par le fabricant. La forge traditionnelle en métal était un processus exigeant en main-d’œuvre dans lequel la pièce était formée à la main pour répondre aux besoins du projet. Les installations modernes de traitement des métaux disposent de nombreux types d'équipement, et il existe quatre techniques usuelles de traitement des métaux mécanisées: la chute, la compression, le laminage et le forgeage à froid.
La forge ouverte est ce qui vient à l’esprit lorsque la plupart des gens pensent à forger. Cela implique de chauffer le métal à une température utilisable et de le travailler directement sur l'enclume, en le martelant à l'aide de divers outils. Cela nécessite un niveau élevé de compétences techniques et de force. Cette technique est encore utilisée pour fabriquer des œuvres d'art, des fers à cheval et des composants métalliques sur mesure.
La frappe à plat est une technique pour forcer le métal dans une matrice en le frappant avec un marteau. Cela fait des siècles que les forgerons fabriquent des matrices, chauffent le métal, puis l'enfoncent dans la matrice, créant ainsi la forme souhaitée. Les marteaux mécanisés sont utilisés dans les installations de fabrication pour maintenir la chaîne de production en mouvement, et certaines usines utilisent un jeu de deux matrices qui sont martelées ensemble, forçant un excès de métal sur les côtés de la matrice tout en formant la forme moulée. Cette technique est souvent utilisée pour les composants automobiles.
La forge à la presse utilise la pression pour forcer le métal dans une matrice. Habituellement, il s’agit de mettre un morceau de métal chauffé dans une matrice fixe, puis de le comprimer lentement par le haut avec l’autre moitié de la matrice. Le métal se déformera lentement dans la forme de la matrice, puis se résoudra dans la forme souhaitée. Cette technique est couramment utilisée pour les outils.
Le forgeage au rouleau est réalisé en comprimant un morceau de métal chauffé entre deux rouleaux. Une matrice est insérée dans les rouleaux et, lorsqu’ils compriment le métal, ils le forcent à se conformer à la matrice. Cette technique est populaire car elle peut être réalisée en continu avec l’utilisation de plusieurs rouleaux et matrices. Il s’agit d’un type de forgeage par étirage, car la pièce est lentement étirée dans la forme voulue.
La forge à froid est utilisée pour les objets plus petits tels que les vis et les fils métalliques. Lors de l'utilisation de cette technique, le métal froid est extrudé à travers une filière pour former une forme particulière telle qu'une vis filetée. Si une tête est nécessaire, une autre partie de la machine peut être utilisée pour la créer. Le forgeage à froid peut être réalisé à faible coût et en grand volume. Il s'agit de la méthode privilégiée pour la fabrication d'éléments de fixation tels que des boulons, des vis et des clous.
Le forgeage est préférable à la coupe du métal pour le façonner pour un certain nombre de raisons. La première est qu'il améliore la résistance du métal en alignant le grain le long des lignes de contraintes potentielles. En d’autres termes, un marteau forgé est mieux équipé pour supporter la pression et le martèlement qu’un marteau taillé dans un métal de base. La seconde est qu’il est très économique: aucune partie du métal n’est perdue au cours du processus et les parties non utilisées peuvent être refondues pour être utilisées dans d’autres pièces.