Le matri age
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Le Matriçage. Les Chiffres clés Définition Avantages du Matriçage Machines utilisées Les Outillages La Lubrification Les différents produits Matricés Les alliages & Traitements. Porte-fusée automobile. Les Chiffres clés. Les Métaux Matricés. Répartition par Secteur.

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Le Matriçage

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Presentation Transcript


Le matri age

Le Matriçage

  • Les Chiffres clés

  • Définition

  • Avantages du Matriçage

  • Machines utilisées

  • Les Outillages

  • La Lubrification

  • Les différents produits Matricés

  • Les alliages & Traitements

Porte-fusée automobile


Les chiffres cl s

Les Chiffres clés

Les Métaux Matricés

Répartition par Secteur

  • Le Matriçage représente 22 % du chiffre d’affaire de la forge Française.

  • 50 % des pièces sont en alliage d’Aluminium.

  • Le secteur le plus concerné est l’aéronautique.


D finition du matri age

Définition du Matriçage

Fourche d’atterrisseur

  • Technique de déformation à chaud des alliages :

  • d’Aluminium ( 420 à 480°C), - de Cuivre (700 à 900°C),

  • de Titane (940 à 1050 °C).

  • Technique identique à l’estampage sauf qu’un pétrissage dans 2 à 3 directions est souvent nécessaire avant matriçage pour homogénéiser les caractéristiques mécaniques.


Les avantages des produits matric s

Les Avantages des Produits Matricés

Pièce de liaison aéronautique

Couronne de freinage Avion

  • Avantage Métallurgique : Excellent compromis entre résistance, élasticité, rupture, fatigue, corrosion, résilience, tenu en pression.

  • Avantage Technique : Augmente le rapport résistance/masse de la pièce.

  • Avantage Économique : Réduction du coût des usinages.


Machines utilis es

Machines utilisées

  • Presses Hydrauliques avec des vitesses de déformations lentes, car l’énergie de déformation se transforme partiellement en chaleur.

  • Les outillages sont chauffés en permanence, car la température de matriçage de l’aluminium doit rester dans une fourchette étroite. Trop basse, elle génère des criques, des fissures, des défauts de remplissage. Trop élevée elle entraîne un début de fusion et de fissuration aux joints de grains.


Les outillages

Les Outillages

Outillage de détourage

  • Ils sont réalisés dans des aciers faiblement alliés : Z38CDV5, 55NCDV7, 35NCD16 (traités pour 1300 Mpa).

  • Leur endommagement se produit par fissuration

  • Même méthode de réalisation que l’Estampage.


La lubrification

La Lubrification

Pièce de chaudière en laiton

Cadre aéronautique en TA6V (5,5 m)

  • Avec des pressions moyennes sur la paroi des outillages entre une matrice en acier et une pièce en aluminium de 200 à 500 Mpa, soit 2 à 5 tonnes/cm2. Il y a collage et grippage.

  • Pour réduire le coefficient de frottement, il faut un lubrifiant : Suspension de particules de graphite dans l’eau ou l’huile.


Les diff rents produits matric s

Les différents produits Matricés

Blocker

Matricée conventionnelle

Support d’injecteur de gaz en laiton

  • les Blockers : Ébauches avec tolérances larges et dépouilles importantes, réalisées en un seul coup de presse avec des outillages simples. 80 à 95% du métal sera usiné.

  • Les pièces matricées conventionnelles : La forme matricée se rapproche de l’usinée. 40 à 70 % du métal sera usiné.


Les diff rents produits matric s1

Les différents produits Matricés

1 à 3°

Matricée précise

  • Les pièces matricées précises : La forme matricée est très proche de la pièce finie, de nombreuses surfaces resteront brutes de forge. 5 à 30% de métal sera usiné.

  • La mise au point de la gamme comprendra plusieurs outillages.


Les diff rents produits matric s2

Les différents produits Matricés

  • Les pièces matricées précises sans dépouille ou contre-dépouille :

    Ce sont des pièces sans usinage ultérieur sauf perçage d’un trou.

    Les rayons de raccordement sont réduits, 4 à 5 mm.

    La précision est inférieure au mm.


Les alliages traitements

Les Alliages & Traitements :

Al-Zn

Al-Cu

Al-Zn

Al-MgSi

Al-Si

Al-Mg

Les différents alliages d’aluminium


Les alliages traitements1

Les Alliages & Traitements :

AlMgSi : utilisé dans l’automobile, le naval, les machines. La meilleure résistance est obtenue après revenu.

AlCuMg2 : utilisé dans l’automobile et les moteurs pour des composants à haute résistance, bonne tenue en fatigue

AlZnMgCu1,5 : meilleur compromis entre statique, dynamique et ténacité

AlCuSiMn : bonne résistance en température


Les alliages traitements2

Les Alliages & Traitements :

  • Les alliages sont à durcissement structural.

  • Après refroidissement lent après forgeage les produits sont dans un état recuit.

  • Les éléments d’additions seront remis en solution par chauffage.

  • La trempe et le revenu permettront d’augmenter les caractéristiques mécaniques


Les alliages traitements3

Les Alliages & Traitements :

  • Les alliages à durcissement structural ou alliages trempants sont obtenus par addition d’éléments dont la solubilité dans l’aluminium augmente avec la température.

  • Ces pièces peuvent contenir des contraintes résiduelles qui se libèrent lors des refroidissements et qui déformeront les parois minces.

  • Elles peuvent être supprimées par :

    Déformation à froid après trempe

    Sur-revenu aux états T7 (T73, T76)

Augmentation de la température du liquide de trempe (réduction de la vitesse de refroidissement).


Les alliages traitements4

Les Alliages & Traitements :

  • Les 3 étapes du traitement thermique :

  • Chauffage pour mettre les éléments d’additions en solution solide.

  • Refroidissement rapide. Les éléments d’additions restent en solution à la température ambiante dans un état instable de sursaturation.

  • Évolution de la solution solide sursaturée vers l’état stable par précipitation progressive.

  • Mûrissement à température ambiante (15 jours) ou entre 100 et 200° C (<24 h).

  • On peut également augmenter les caractéristiques mécaniques par déformation plastique à froid contrôlée ( compression ).


Les alliages traitements5

Les Alliages & Traitements :

Les états de livraison après matriçage sont variés et codifiés


Pi ces matric es

Pièces Matricées :

Pièce aéronautique en TA6V

Raccord de chaudière à gaz en Laiton


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