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Le Matriçage Les Chiffres clés Définition Avantages du Matriçage Machines utilisées Les Outillages La Lubrification Les différents produits Matricés Les.

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2 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

3 Les Chiffres clés Les Métaux Matricés Répartition par Secteur Le Matriçage représente 22 % du chiffre daffaire de la forge Française. 50 % des pièces sont en alliage dAluminium Le secteur le plus concerné est laéronautique

4 Définition du Matriçage Technique de déformation à chaud des alliages : - dAluminium ( 420 à 480°C), - de Cuivre (700 à 900°C), - de Titane (940 à 1050 °C). Technique identique à lestampage sauf quun pétrissage dans 2 à 3 directions est souvent nécessaire avant matriçage pour homogénéiser les caractéristiques mécaniques. Fourche datterrisseur

5 Les Avantages des Produits Matricés 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 Pièce de liaison aéronautique Couronne de freinage Avion

6 Machines utilisées Presses Hydrauliques avec des vitesses de déformations lentes, car lénergie de déformation se transforme partiellement en chaleur. Les outillages sont chauffés en permanence, car la température de matriçage de laluminium 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.

7 Les Outillages 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 lEstampage Outillage de détourage

8 La Lubrification 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 leau ou lhuile. Pièce de chaudière en laiton Cadre aéronautique en TA6V (5,5 m)

9 Les différents produits Matricés 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 lusinée. 40 à 70 % du métal sera usiné. Blocker Matricée conventionnelle Support dinjecteur de gaz en laiton

10 Les différents produits Matricés 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. Matricée précise 1 à 3° La mise au point de la gamme comprendra plusieurs outillages

11 Les différents produits Matricés Les pièces matricées précises sans dépouille ou contre-dépouille : Ce sont des pièces sans usinage ultérieur sauf perçage dun trou. Les rayons de raccordement sont réduits, 4 à 5 mm. La précision est inférieure au mm.

12 Les Alliages & Traitements Les différents alliages daluminium Al-Mg Al-MgSi Al-Cu Al-Zn Al-Si

13 Les Alliages & Traitements : AlMgSi : utilisé dans lautomobile, le naval, les machines. La meilleure résistance est obtenue après revenu. AlCuMg2 : utilisé dans lautomobile 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

14 Les Alliages & Traitements Les alliages sont à durcissement structural. Après refroidissement lent après forgeage les produits sont dans un état recuit. Les éléments dadditions seront remis en solution par chauffage. La trempe et le revenu permettront daugmenter les caractéristiques mécaniques

15 Les Alliages & Traitements : Les alliages à durcissement structural ou alliages trempants sont obtenus par addition déléments dont la solubilité dans laluminium augmente avec la température. Augmentation de la température du liquide de trempe (réduction de la vitesse de refroidissement) 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)

16 Les Alliages & Traitements : Les 3 étapes du traitement thermique : 1.Chauffage pour mettre les éléments dadditions en solution solide. 2.Refroidissement rapide. Les éléments dadditions restent en solution à la température ambiante dans un état instable de sursaturation. 3.Évolution de la solution solide sursaturée vers létat 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 ).

17 Les états de livraison après matriçage sont variés et codifiés Les Alliages & Traitements :

18 Pièces Matricées : Pièce aéronautique en TA6V Raccord de chaudière à gaz en Laiton


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