Le forgeage est un procédé de fabrication de pièce par frappe ou par compression d’un brut de forme pour donner la forme souhaitée. La forge est utilisée pour la fabrication de boulons forgés, fixations métalliques et pièces mécaniques en grandes et très grandes séries. Une fois la pièce métallique forgée, on peut ensuite continuer l’usinage comme le perçage, le filetage roulé, le taraudage et bien sûr la reprise de forge.
On distingue 2 types de forgeage :
- La forge à froid consiste à frapper une pièce à température ambiante pour réaliser des formes simples par extrusion.
- La forge à chaud consiste à compresser une pièce entre deux matrices après l’avoir chauffée pour rendre le métal plus malléable et réaliser des pièces complexes.
Le choix entre le forgeage à froid ou à chaud dépendra de la fonction de l’ancrage ou fixation, du secteur d'activité et du volume de production requis.
Forgeage à froid
Le forgeage à froid est un processus de transformation du métal à température ambiante ou proche de la température de recristallisation du métal permettant de réaliser des boulons forgés spéciaux de forme simples. Pour forger à froid, la matière à forger est placée dans une matrice de forme et frappé par le poinçon correspondant pour fabriquer un écrou ou une tête de boulon.
Avantages du forgeage à froid
- Excellente précision dimensionnelle car il n’y a pas de retrait de matière comme dans le cas la solidification de forgeage à chaud.
- Résistance à la fatigue supérieure grâce au fibrage de l’acier.
- Procédé économique et écologique car pas le besoin de chauffer le métal au four et très peu de perte de matière pendant l’usinage.
Forgeage à chaud
Le forgeage à chaud est un processus de transformation du métal chauffé entre 700 et 1200°C selon le métal permettant de réaliser des pièces forgées à géométrie complexes. La chauffe de l’acier permet d’augmenter la déformation du métal pour prendre la forme souhaitée par compression dans la matrice de forme.
Avantages du forgeage à chaud
- Production de pièces forgées complexes grâce à un taux de déformation plus élevé.
- Plus faible pression de formage par compression que le forgeage à froid.
- Permet de forger des pièces de plus gros volume.
- Le marteau-pilon est adapté aux petites séries en frappant la pièce à forger en coups successifs.
- La presse à vis est la plus productive car rapide et résistante.
- La presse hydraulique est moins productive car lente mais très adaptable et paramétrable à toutes les formes et matériaux.
Une machine de forgeage exercée pouvant aller de 50 tonnes pour les plus petites machines jusqu’à 30 000 tonnes de compression pour les plus grosses.
Si la pièce forgée à réaliser est de géométrie simple, vous pouvez utiliser le forgeage à froid par extrusion.
Le forgeage à chaud est souvent plus cher que le forgeage à froid à cause du traitement thermique de chauffe et de refroidissement qui consomme de l’énergie.