Alors que les processus de coulage présentés dans les chroniques précédentes font le travail dans de nombreuses applications, d’autres sont mieux servies par une technique connue sous le nom de forgeage. Pour bon nombre d’entre nous, la mention de ce mot évoque sans doute le célèbre forgeron Cétautomatix des fameux contes d’Astérix le Gaulois, celui-ci martelant un morceau d’acier incandescent. Sans grande surprise, mis à part les applications artisanales, le forgeage moderne se situe loin de cette notion romantique.
Le forgeage moderne
Alors, si le forgeage moderne n’est pas fidèle à notre image folklorique, de quoi s’agit-il au juste? Comme toujours, débutons avec une définition pour nous éclairer. De façon simpliste et aux fins de notre discussion, le forgeage est une technique de fabrication selon laquelle un métal est mis en forme par l’utilisation de forces de compression localisées. Si par le passé cette force de compression localisée était fournie par un marteau et de « l’huile de bras », aujourd’hui ce travail est effectué par des machines. Dans le contexte moderne, le forgeage consiste à former des pièces brutes par pression entre deux blocs portant en creux une préforme ou la forme exacte du produit à réaliser.
Le processus de forgeage est souvent classifié selon la température à laquelle le travail est accompli. On parle donc de forgeage à chaud, à mi-chaud et à froid. Dans les deux premiers cas, le métal est chauffé. Bien sûr, chaque procédé a ses avantages et désavantages. Par exemple, le forgeage à chaud offre un matriçage supérieur, alors que la forge à froid réduit l’oxydation tout en améliorant la précision dimensionnelle.
Avantages et désavantages
Lorsqu’on le compare au moulage, on note que le forgeage permet de réaliser des pièces qui ont généralement moins de porosité de surface, possèdent une meilleure résistance à la traction et à la fatigue de flexion, et sont plus malléables. En contrepartie, comme dans le cas du coulage, ce procédé ne permet pas d’obtenir de hauts degrés de précision, rendant cette technique inutilisable pour la production de pièces mécaniques nécessitant une forte précision dimensionnelle (sans usinage supplémentaire).
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Quoi de mieux pour illustrer le processus de forgeage que de partager le cycle de vie d’un vilebrequin de moteur 900 ACE par Rotax (tel qu’utilisé dans le roadster Can-Am Ryker): l’acier en billette tel que livré chez le forgeur.
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Le produit reçu par Rotax une fois forgé.
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Le produit final après de nombreuses étapes d’usinage.
L’estampage
L’estampage est un autre type de forgeage, soit une technique par laquelle une feuille métallique est placée dans une presse à estamper pour produire des pièces. La presse, constituée d’une matrice jumelée à une presse hydraulique, déforme plastiquement (c’est-à-dire irréversiblement) le métal pour produire une pièce de la forme désirée.
Photo principale : Les températures de forgeage à chaud sont de l’ordre de 1 250 °C pour un acier fer-carbone.
