Forge à froid

Setforge est un spécialiste reconnu dans la forge à froid d'arbres de transmission pour tous les secteurs. Découvrez ce process unique en son genre.

UN PROCEDE DE PRECISION

La forge à froid consiste à déformer un matériau métallique à température ambiante par l'application d'une pression très élevée. Le lopin est placé dans une matrice puis compresser par l'action d'une presse jusqu'a ce qu'il s'ajuste à la forme voulue. En fonction de la complexité géométrique du composant, plusieurs opérations peuvent être nécessaires pour déformer progressivement le métal.

Particulièrement adapté aux composants de forme axisymétrique, comme les arbres, ce procédé se révèle particulièrement compétitif et permet de s'approcher des dimensions finales du produit.

Setforge est un des spécialistes Européen de ce procédé. Nous sommes en mesure de produire des pièces pour tous volumes de production et pesant jusqu'à près de 30Kg pour une longueur de 800 mm au maximum. Une capacité unique sur le marché !

Production d'arbres de transmission chez Setforge Extrusion.

PRODUCTION ET CARACTERISTIQUES

Le procédé de forge à froid est particulièrement adapté à des cadences de production très élevée et s'adapte parfaitement aux besoins d'industries à gros volumes comme l'automobile. En l'absence de chauffage des lopins, la pression exercée par les presses est supérieurs à ce l'on pourrait trouver avec d'autres procédés de forge et nécessite donc l'utilisation de presses puissantes.

1-Découpe des lopins

Toutes les nuances d'acier de sont pas adaptées à la forge à froid. La teneur en carbone doit être inférieure à 0,5% et le taux d’écrouissage doit être acceptable.

Les barres sont livrées adoucies par un traitement thermique adéquat effectué par l'aciériste.

2-Lubrification

Un lubrifiant est appliqué au lopin afin d'éviter qu'il ne colle à la matrice et afin qu'il coulisse plus facilement. Les force de friction sont extrêmement importantes.

La pièce peut au cours du processus atteindre une température de près de 250°C !

3-Opérations de forge

Le lopin est placé successivement dans plusieurs matrices afin d'atteindre progressivement la forme désirée.

La force de poussé est appliqué par des presses hydrauliques ou mécaniques, verticales ou horizontales.

4-Livraison

Les pièces issues de la forge à froid peuvent ne pas nécessiter de traitement thermique supplémentaire.

Dans ce cas, elles sont directement usinées dans nos sociétés ou expédiées chez nos clients.

CARACTÉRISTIQUES

La structure interne du métal est organisée en fibre. Ce "fibrage" est le résultat, lors du corroyage (déformation plastique) d'une pièce en métal, du resserrement et de la réorientation des cristaux. La maitrise de l'orientation de ces fibres permet d'obtenir des caractéristiques mécaniques très élevée.

La forge à froid permet un contrôle parfait du fibrage adapté à la géométrie de la pièce et orienté en fonction des contraintes mécaniques d'utilisation. Contrairement à un usinage sur barre les fibres ne sont pas coupées. Les pièces forgées à froid bénéficient par conséquent d'une tenue à la fatigue optimale permettant son utilisation sur les applications les plus critiques.

La maitrise dimensionnelle de la forge à froid permet de forger sans bavure ou matière perdue. En plus du gain matière, les pièces n'ont pas de plat d'ébavurage ce qui facilite l'usinabilité.

La forge à froid n'est pas adapté aux aciers faiblement ductiles. Le pourcentage de carbone doit être inférieur à 0,5 %. Les aciers communs forgeables à froid sont :

  • 17CrNiMo6
  • 42CrMo4
  • 16MnCr5
  • 20MnCrS4

AVANTAGES ET LIMITATIONS

ÉCONOMIE DE MATIÈRE
Le poids de matière engagé est égal au poids de la pièce finie. Aucune opération d'ébavurage n'est nécessaire contrairement à d'autres procédés.

PRÉCISION DIMENSIONNELLE
Le procédé permet un contrôle parfait des dimensions finales de la pièce. La tolérance sur le diamètre fini n'est que de +/-0.3 mm.

PERFORMANCE
Grâce à une orientation contrôlée du fibrage et a un fort écrouissage, les caractéristiques mécaniques sont améliorées et la pièce bénéficie d'un rapport poids/performance optimal.

USINAGE SIMPLIFIE
La forge à froid permet d'obtenir un état de surface "propre" avec des tolérances proches des dimensions finales du composant. Les pertes de matières sont limités et les temps d'usinage réduits.

ÉCONOMIE D'ÉNERGIE
L'absence de phases de chauffage fait de la forge à froid un processus particulièrement peu émetteur en CO2 et économe en énergie.

GÉOMÉTRIE LIMITÉE
En raison des fortes contraintes appliquées à la matière, la forge à froid n'est pas adaptée à des géométries de pièces trop complexes. Le procédé est réservé aux pièces axisymétriques comme les arbres.

Un usinage facilité

LA FORGE A FROID CHEZ SETFORGE

Setforge dispose de deux sociétés spécialisées dans la forge à froid. Setforge Near Net, active principalement dans l'automobile, est en mesure de produire plusieurs millions de pièces par an avec des pièces n'excédant pas les 4 Kg. Setforge Extrusion pour sa part travaille également dans les secteurs travaux publics et agricole et est en mesure de produire des pièces à froid jusqu'à 30 Kg et 800 mm de longueur pour tous types de transmission.

Arbre secondaire boite de vitesse avec cannelures forgées
AUTOMOBILE

Arbre primaire boite de vitesse avec retreint forgé
AUTOMOBILE

Arbre creux boite de vitesse
AUTOMOBILE

Arbre de rotor
E-MOBILITY

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