Forgeage des métaux et métallurgie des poudres

Les types de procédés de FORGEAGE DES MÉTAL que nous proposons sont les matrices à chaud et à froid, les matrices ouvertes et les matrices fermées, les matrices d'impression et les pièces forgées sans bavure, cogging, foulage, délignage et forgeage de précision, forme proche du filet, en-tête , emboutissage, forgeage bouleversé, taillage de métaux, presse et roulis et forgeages radiaux et orbitaux et annulaires et isothermes, frappe, rivetage, forgeage de boules métalliques, perçage de métaux, dimensionnement, forgeage à haut taux d'énergie.
Nos techniques de MÉTALLURGIE DES POUDRE et de TRAITEMENT DES POUDRE sont le pressage et le frittage des poudres, l'imprégnation, l'infiltration, le pressage isostatique à chaud et à froid, le moulage par injection de métal, le compactage au rouleau, le laminage des poudres, l'extrusion des poudres, le frittage libre, le frittage par étincelle, le pressage à chaud.

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Dans le forgeage des métaux, des forces de compression sont appliquées et le matériau est déformé et la forme souhaitée est obtenue. Les matériaux forgés les plus courants dans l'industrie sont le fer et l'acier, mais de nombreux autres tels que l'aluminium, le cuivre, le titane, le magnésium sont également largement forgés. Les pièces métalliques forgées ont des structures de grain améliorées en plus des fissures scellées et des espaces vides fermés, ainsi la résistance des pièces obtenues par ce procédé est plus élevée. Le forgeage produit des pièces qui sont significativement plus résistantes pour leur poids que les pièces fabriquées par moulage ou usinage. Étant donné que les pièces forgées sont façonnées en faisant couler le métal dans sa forme finale, le métal prend une structure de grain directionnelle qui explique la résistance supérieure des pièces. En d'autres termes, les pièces obtenues par forgeage présentent de meilleures propriétés mécaniques par rapport à de simples pièces coulées ou usinées. Le poids des pièces forgées en métal peut aller de petites pièces légères à des centaines de milliers de livres. Nous fabriquons des pièces forgées principalement pour des applications mécaniquement exigeantes où des contraintes élevées sont appliquées sur des pièces telles que des pièces automobiles, des engrenages, des outils de travail, des outils à main, des arbres de turbine, des engrenages de moto. Étant donné que les coûts d'outillage et d'installation sont relativement élevés, nous recommandons ce processus de fabrication uniquement pour la production à volume élevé et pour les composants critiques à faible volume mais de grande valeur tels que les trains d'atterrissage aérospatiaux. Outre le coût de l'outillage, les délais de fabrication des pièces forgées en grande quantité peuvent être plus longs par rapport à certaines pièces usinées simples, mais la technique est cruciale pour les pièces qui nécessitent une résistance extraordinaire telles que les boulons, les écrous, les applications spéciales. fixations, automobile, chariot élévateur, pièces de grue.

• MATRICE A CHAUD et MATRICE A FROID : La matriçage à chaud, comme son nom l'indique s'effectue à haute température, la ductilité est donc élevée et la résistance du matériau faible. Cela facilite la déformation et le forgeage. Au contraire, le forgeage à froid est effectué à des températures plus basses et nécessite des forces plus élevées, ce qui se traduit par un écrouissage, une meilleure finition de surface et une précision des pièces fabriquées.

• MATRICE OUVERTE et MATRICE D'IMPRESSION : Dans le forgeage à matrice ouverte, les matrices ne limitent pas le matériau à comprimer, tandis que dans le forgeage à matrice d'impression, les cavités à l'intérieur des matrices limitent le flux de matériau pendant qu'il est forgé dans la forme souhaitée. FORGAGE UPSET ou également appelé UPSETTING, qui n'est en fait pas le même mais un processus très similaire, est un processus à matrice ouverte où la pièce est prise en sandwich entre deux matrices plates et une force de compression réduit sa hauteur. Lorsque la hauteur est réduite, la largeur de la pièce augmente. HEADING, un procédé de forgeage refoulé implique une matière cylindrique qui est refoulée à son extrémité et dont la section est augmentée localement. Dans le titre, le stock est introduit dans la matrice, forgé puis coupé à longueur. L'opération est capable de produire rapidement de grandes quantités de fixations. Il s'agit principalement d'une opération de travail à froid car elle est utilisée pour fabriquer des bouts de clous, des bouts de vis, des écrous et des boulons là où le matériau doit être renforcé. Un autre processus de matrice ouverte est COGGING, où la pièce est forgée en une série d'étapes, chaque étape entraînant une compression du matériau et le mouvement ultérieur de la matrice ouverte sur la longueur de la pièce. A chaque étape, l'épaisseur est réduite et la longueur est légèrement augmentée. Le processus ressemble à un étudiant nerveux mordant son crayon tout le long à petits pas. Un processus appelé FULLERING est une autre méthode de forgeage à matrice ouverte que nous déployons souvent comme une étape antérieure pour répartir le matériau dans la pièce à usiner avant que d'autres opérations de forgeage du métal n'aient lieu. Nous l'utilisons lorsque la pièce nécessite plusieurs forging operations. Lors de l'opération, les matrices à surfaces convexes se déforment et provoquent l'écoulement du métal des deux côtés. Processus similaire au foulage, le BORDURE, d'autre part, implique une matrice ouverte avec des surfaces concaves pour déformer la pièce à usiner. Le délignage est également un processus préparatoire pour les opérations de forgeage ultérieures qui fait que le matériau s'écoule des deux côtés dans une zone au centre. Le FORGEAGE PAR IMPRESSION ou MATRICE FERMÉE, comme on l'appelle aussi, utilise une matrice / un moule qui comprime le matériau et limite son écoulement à l'intérieur de lui-même. La matrice se referme et la matière prend la forme de la cavité matrice/moule. LA FORGE DE PRÉCISION, procédé nécessitant un outillage et un moule particuliers, produit des pièces sans ou très peu de bavures. En d'autres termes, les pièces auront des dimensions quasi finales. Dans ce processus, une quantité bien contrôlée de matériau est soigneusement insérée et positionnée à l'intérieur du moule. Nous déployons cette méthode pour des formes complexes avec des sections minces, de faibles tolérances et angles de dépouille et lorsque les quantités sont suffisamment importantes pour justifier les coûts du moule et de l'équipement.

• FORGEAGE SANS FLASH : La pièce est placée dans la matrice de manière à ce qu'aucune matière ne puisse s'écouler hors de la cavité pour former des bavures. Aucun ajustement de flash indésirable n'est donc nécessaire. Il s'agit d'un processus de forgeage de précision et nécessite donc un contrôle étroit de la quantité de matière utilisée.

• MÉTALLAGE OU FORGEAGE RADIAL : Une pièce est sollicitée circonférentiellement par une matrice et forgée. Un mandrin peut également être utilisé pour forger la géométrie intérieure de la pièce à usiner. Lors de l'opération d'emboutissage, la pièce à usiner reçoit généralement plusieurs coups par seconde. Les articles typiques produits par emboutissage sont les outils à bout pointu, les barres coniques, les tournevis.

• PERÇAGE DES MÉTAUX : Nous utilisons fréquemment cette opération comme opération complémentaire dans la fabrication des pièces. Un trou ou une cavité est créé en perçant sur la surface de la pièce sans la percer. Veuillez noter que le perçage est différent du perçage qui se traduit par un trou traversant.

• TAILLE-TAILLE : Un poinçon avec la géométrie souhaitée est pressé dans la pièce à usiner et crée une cavité avec la forme souhaitée. Nous appelons ce coup de poing un HOB. L'opération implique des pressions élevées et s'effectue à froid. En conséquence, le matériau est travaillé à froid et écroui. Par conséquent, ce procédé convient parfaitement à la fabrication de moules, de matrices et de cavités pour d'autres procédés de fabrication. Une fois la table de cuisson fabriquée, on peut facilement fabriquer de nombreuses cavités identiques sans avoir besoin de les usiner une par une.

• ROLL FORGING ou ROLL FORMING : Deux cylindres opposés sont utilisés pour façonner la pièce métallique. La pièce est introduite dans les rouleaux, les rouleaux tournent et tirent le travail dans l'espace, le travail est ensuite alimenté à travers la partie rainurée des rouleaux et les forces de compression donnent au matériau la forme souhaitée. Il ne s'agit pas d'un processus de laminage mais d'un processus de forgeage, car il s'agit d'une opération discrète plutôt que continue. La géométrie des rainures des rouleaux forge le matériau à la forme et à la géométrie requises. Elle est réalisée à chaud. En raison de son processus de forgeage, il produit des pièces aux propriétés mécaniques exceptionnelles et nous l'utilisons donc pour fabrication de pièces automobiles telles que des arbres qui doivent avoir une endurance extraordinaire dans des environnements de travail difficiles.

• FORGE ORBITALE : La pièce à usiner est placée dans une cavité de matrice de forgeage et forgée par une matrice supérieure qui se déplace dans une trajectoire orbitale lorsqu'elle tourne sur un axe incliné. A chaque révolution, la matrice supérieure achève d'exercer des forces de compression sur l'ensemble de la pièce à usiner. En répétant ces révolutions un certain nombre de fois, un forgeage suffisant est effectué. Les avantages de cette technique de fabrication sont son fonctionnement peu bruyant et la réduction des efforts nécessaires. En d'autres termes, avec de petites forces, on peut faire tourner une matrice lourde autour d'un axe pour appliquer de grandes pressions sur une section de la pièce qui est en contact avec la matrice. Les pièces en forme de disque ou de forme conique conviennent parfois bien à ce processus.

• RING FORGING : Nous utilisons fréquemment pour fabriquer des anneaux sans soudure. Le stock est coupé à longueur, bouleversé puis percé de part en part pour créer un trou central. Ensuite, il est placé sur un mandrin et une matrice de forgeage le martèle par le haut pendant que l'anneau tourne lentement jusqu'à ce que les dimensions souhaitées soient obtenues.

• RIVETAGE : Un processus courant pour assembler des pièces commence par une pièce métallique droite insérée dans des trous préfabriqués à travers les pièces. Ensuite, les deux extrémités de la pièce métallique sont forgées en serrant le joint entre une matrice supérieure et inférieure.

• MONNAIE : Autre procédé populaire réalisé par presse mécanique, exerçant des forces importantes sur une courte distance. Le nom "coining" vient des détails fins qui sont forgés sur les surfaces des pièces de monnaie en métal. Il s'agit principalement d'un processus de finition pour un produit où des détails fins sont obtenus sur les surfaces en raison de la grande force appliquée par la matrice qui transfère ces détails à la pièce à usiner.

• FORGE DE BILLES MÉTALLIQUES : Les produits tels que les roulements à billes nécessitent des billes métalliques de haute qualité fabriquées avec précision. Dans une technique appelée SKEW ROLLING, nous utilisons deux rouleaux opposés qui tournent en continu lorsque le stock est alimenté en continu dans les rouleaux. À une extrémité des deux rouleaux, des sphères métalliques sont éjectées en tant que produit. Une deuxième méthode de forgeage de billes de métal consiste à utiliser des matrices qui pressent le stock de matériau placé entre elles en prenant la forme sphérique de la cavité du moule. Souvent, les balles produites nécessitent des étapes supplémentaires telles que la finition et le polissage afin de devenir un produit de haute qualité.

• FORGEAGE ISOTHERME / MATRICE A CHAUD : Un procédé coûteux réalisé uniquement lorsque le rapport bénéfice/coût est justifié. Un processus de travail à chaud où la matrice est chauffée à peu près à la même température que la pièce à usiner. Étant donné que la matrice et le travail sont à peu près à la même température, il n'y a pas de refroidissement et les caractéristiques d'écoulement du métal sont améliorées. L'opération convient bien aux super alliages et aux matériaux à forgeabilité inférieure et aux matériaux dont

les propriétés mécaniques sont très sensibles aux petits gradients et changements de température.

• CALIBRE MÉTALLIQUE : C'est un procédé de finition à froid. Le flux de matière est illimité dans toutes les directions à l'exception de la direction dans laquelle la force est appliquée. On obtient ainsi un très bon état de surface et des cotes précises.

• FORGAGE À HAUTE ÉNERGIE : La technique consiste en un moule supérieur fixé au bras d'un piston qui est poussé rapidement au fur et à mesure qu'un mélange air-carburant est enflammé par une bougie d'allumage. Cela ressemble au fonctionnement des pistons dans un moteur de voiture. Le moule frappe très rapidement la pièce à usiner, puis revient très rapidement à sa position d'origine grâce à la contre-pression. Le travail est forgé en quelques millisecondes et il n'y a donc pas de temps pour que le travail se refroidisse. Ceci est utile pour les pièces difficiles à forger qui ont des propriétés mécaniques très sensibles à la température. En d'autres termes, le processus est si rapide que la pièce est formée à température constante et qu'il n'y aura pas de gradients de température aux interfaces moule/pièce.

• Dans DIE FORGING, le métal est battu entre deux blocs d'acier assortis avec des formes spéciales, appelées matrices. Lorsque le métal est martelé entre les matrices, il prend la même forme que les formes de la matrice. Lorsqu'il atteint sa forme définitive, il est sorti pour refroidir. Ce processus produit des pièces solides qui ont une forme précise, mais nécessite un investissement plus important pour les matrices spécialisées. Le forgeage bouleversé augmente le diamètre d'une pièce de métal en l'aplatissant. Il est généralement utilisé pour fabriquer de petites pièces, en particulier pour former des têtes sur des fixations comme des boulons et des clous.

• MÉTALLURGIE DES POUDRE / TRAITEMENT DES POUDRE : Comme son nom l'indique, il s'agit de procédés de fabrication permettant de réaliser des pièces solides de certaines géométries et formes à partir de poudres. Si des poudres métalliques sont utilisées à cette fin, c'est le domaine de la métallurgie des poudres et si des poudres non métalliques sont utilisées, c'est le traitement des poudres. Les pièces solides sont produites à partir de poudres par pressage et frittage.

Le POWDER PRESSING est utilisé pour compacter les poudres dans les formes souhaitées. Tout d'abord, le matériau primaire est physiquement réduit en poudre, ce qui le divise en plusieurs petites particules individuelles. Le mélange de poudre est versé dans la matrice et un poinçon se déplace vers la poudre et la compacte dans la forme souhaitée. Réalisé principalement à température ambiante, avec le pressage de poudre, on obtient une partie solide et on l'appelle compact vert. Les liants et les lubrifiants sont couramment utilisés pour améliorer la compactabilité. Nous sommes capables de presser les poudres à l'aide de presses hydrauliques de plusieurs milliers de tonnes de capacité. Nous avons également des presses à double action avec des poinçons supérieurs et inférieurs opposés ainsi que des presses à actions multiples pour des géométries de pièces très complexes. L'uniformité qui est un défi important pour de nombreuses usines de métallurgie des poudres / de traitement des poudres n'est pas un gros problème pour AGS-TECH en raison de notre vaste expérience dans la fabrication sur mesure de telles pièces depuis de nombreuses années. Même avec des pièces plus épaisses où l'uniformité pose un défi, nous avons réussi. Si nous nous engageons dans votre projet, nous fabriquerons vos pièces. Si nous voyons des risques potentiels, nous vous en informerons in

avance.

LE FRITTAGE DE POUDRE, qui est la deuxième étape, implique l'élévation de la température à un certain degré et le maintien de la température à ce niveau pendant un certain temps afin que les particules de poudre dans la partie pressée puissent se lier. Il en résulte des liaisons beaucoup plus fortes et un renforcement de la pièce à usiner. Le frittage a lieu à proximité de la température de fusion de la poudre. Pendant le frittage, un retrait se produit, la résistance du matériau, la densité, la ductilité, la conductivité thermique et la conductivité électrique sont augmentées. Nous avons des fours discontinus et continus pour le frittage. L'une de nos capacités est d'ajuster le niveau de porosité des pièces que nous produisons. Par exemple, nous sommes en mesure de produire des filtres métalliques en gardant les pièces poreuses dans une certaine mesure.

En utilisant une technique appelée IMPREGNATION, nous remplissons les pores du métal avec un fluide tel que de l'huile. Nous produisons par exemple des roulements imprégnés d'huile qui sont autolubrifiants. Dans le processus d'INFILTRATION, nous remplissons les pores d'un métal avec un autre métal dont le point de fusion est inférieur à celui du matériau de base. Le mélange est chauffé à une température située entre les températures de fusion des deux métaux. En conséquence, certaines propriétés spéciales peuvent être obtenues. Nous effectuons également fréquemment des opérations secondaires telles que l'usinage et le forgeage de pièces fabriquées en poudre lorsque des caractéristiques ou des propriétés spéciales doivent être obtenues ou lorsque la pièce peut être fabriquée avec moins d'étapes de processus.

PRESSAGE ISOSTATIQUE : Dans ce processus, la pression du fluide est utilisée pour compacter la pièce. Les poudres métalliques sont placées dans un moule constitué d'un récipient souple étanche. Dans le pressage isostatique, la pression est appliquée de partout, contrairement à la pression axiale observée dans le pressage conventionnel. Les avantages du pressage isostatique sont une densité uniforme dans la pièce, en particulier pour les pièces plus grandes ou plus épaisses, des propriétés supérieures. Son inconvénient est des temps de cycle longs et des précisions géométriques relativement faibles. Le PRESSAGE ISOSTATIQUE À FROID est réalisé à température ambiante et le moule flexible est en caoutchouc, PVC ou uréthane ou matériaux similaires. Le fluide utilisé pour la pressurisation et le compactage est de l'huile ou de l'eau. Le frittage conventionnel du compact cru suit cela. Le pressage isostatique à chaud, quant à lui, est effectué à haute température et le matériau du moule est une tôle ou une céramique avec un point de fusion suffisamment élevé pour résister aux températures. Le fluide de pressurisation est généralement un gaz inerte. Les opérations de pressage et de frittage sont réalisées en une seule étape. La porosité est presque complètement éliminée, une structure uniform grain est obtenue. L'avantage du pressage isostatique à chaud est qu'il permet de produire des pièces comparables au moulage et au forgeage combinés tout en rendant possible l'utilisation de matériaux qui ne conviennent pas au moulage et au forgeage. L'inconvénient du pressage isostatique à chaud est son temps de cycle élevé et donc son coût. Il convient aux pièces critiques de faible volume.

MOULAGE PAR INJECTION MÉTALLIQUE : Procédé très adapté à la réalisation de pièces complexes à parois fines et aux géométries détaillées. Convient le mieux aux petites pièces. Les poudres et le liant polymère sont mélangés, chauffés et injectés dans un moule. Le liant polymère recouvre les surfaces des particules de poudre. Après moulage, le liant est éliminé soit par chauffage à basse température soit dissous à l'aide d'un solvant.

COMPACTAGE AU ROULEAU / LAMINAGE EN POUDRE : Les poudres sont utilisées pour produire des bandes ou des feuilles continues. La poudre est alimentée à partir d'un alimentateur et compactée par deux rouleaux rotatifs en feuilles ou en bandes. L'opération est réalisée à froid. La tôle est amenée dans un four de frittage. Le processus de frittage peut être répété une deuxième fois.

EXTRUSION DE POUDRE : Les pièces avec des rapports longueur/diamètre importants sont fabriquées en extrudant un récipient en tôle mince avec de la poudre.

FRITTAGE LIBRE : Comme son nom l'indique, il s'agit d'une méthode de compactage et de frittage sans pression, adaptée à la production de pièces très poreuses telles que des filtres métalliques. La poudre est introduite dans la cavité du moule sans compactage.

SPARK SINTERING : La poudre est comprimée dans le moule par deux poinçons opposés et un courant électrique de forte puissance est appliqué au poinçon et traverse la poudre compactée prise en sandwich entre eux. Le courant élevé brûle les films de surface des particules de poudre et les fritte avec la chaleur générée. Le processus est rapide car la chaleur n'est pas appliquée de l'extérieur, mais plutôt générée à l'intérieur du moule.

PRESSAGE A CHAUD : Les poudres sont pressées et frittées en une seule étape dans un moule résistant aux hautes températures. Au fur et à mesure que la matrice se compacte, la chaleur de la poudre lui est appliquée. Les bonnes précisions et propriétés mécaniques obtenues par cette méthode en font une option intéressante. Même les métaux réfractaires peuvent être traités en utilisant des matériaux de moulage tels que le graphite.

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