Vous pouvez, dans le cadre du développement d’un nouveau projet ou produit, constater que vous avez besoin d’une pièce métallique qui n’existe pas encore ou qui doit être créée selon des spécifications personnalisées. Une recherche rapide révèle un certain nombre de sociétés métallurgiques qui peuvent créer ladite pièce pour vous, mais leurs méthodes pour le faire varient. Certaines créent des pièces moulées et d’autres des pièces forgées, et la différence entre forgeage et moulage peut ne pas être immédiatement apparente si c’est la première fois que vous vous trouvez dans cette situation. Vous voulez une pièce qui soit fiable et durable, qui contribue à l’excellence de votre produit ou projet. Quelle méthode, alors, est la plus adaptée pour créer la pièce dont vous avez besoin à la qualité que vous désirez ?
Qu’est-ce que la coulée ?
Le cœur de la coulée consiste à chauffer le métal composant à l’état fondu et à le verser dans un moule préparé. Bien que le moule soit le plus souvent une matrice, le moulage en sable et le moulage à la cire perdue sont souvent utilisés pour des alliages spécifiques ou pour des pièces aux dimensions et au design inhabituels. Une fois le métal refroidi dans la forme de base souhaitée, le métallurgiste termine alors la pièce avec les détails demandés par le client, soit à la main, soit par un usinage supplémentaire.
Qu’est-ce que le forgeage ?
Bien que le chauffage du métal composant soit également essentiel au forgeage, le chauffage pour cette méthode ne devient jamais intense au point de faire fondre ledit métal. Au lieu de cela, il est simplement rendu suffisamment chaud pour permettre au métallurgiste de réaliser un forgeage au marteau ou de le manipuler autrement dans une matrice préparée. Des presses gigantesques sont utilisées pour les produits de plus grande taille et la méthode de forgeage peut varier en fonction du produit final souhaité ; le forgeage peut être un processus de forgeage à chaud ou à froid, par exemple, ou peut faire appel à une matrice ouverte ou fermée.
Quel est le meilleur ?
Comme pour la plupart des comparaisons, une méthode est préférée pour certains projets tandis que l’autre est mieux adaptée à d’autres. Pour commencer, passons en revue les avantages et les inconvénients de chaque méthode.
Avantages de la coulée
- La fusion du métal permet de lui donner une plus grande variété de formes, ce qui permet une plus grande flexibilité dans la conception des pièces
- Les résultats initiaux sont souvent plus proches des spécifications de conception, réduisant le temps consacré à l’usinage et au traitement secondaires
- Les pièces coulées sont presque toujours plus légères que leurs homologues forgées
- Les modifications de la conception des pièces et des moules associés sont comparativement faciles et rapides à exécuter
Inconvénients de la coulée
- Les pièces coulées sont généralement plus poreuses que les pièces forgées et peuvent contenir des vides involontaires
- Les pièces coulées ne possèdent pas autant de résistance à la traction ou à la fatigue que les pièces forgées
- La coulée exige une observation plus étroite de la part du métallurgiste pour assurer la qualité globale et prévenir la formation de défauts
Avantages du forgeage
- La méthode de modification de la structure du grain du métal conduit généralement à une intégrité structurelle et une résistance mécanique supérieures
- Le processus, de forgeage, est généralement moins coûteux que le moulage grâce à des besoins en main-d’œuvre moins intensifs et à une moindre implication des déchets de matériaux
- Le forgeage, dans l’ensemble, élimine la porosité de surface ainsi que les vides et autres défauts
- Le forgeage est plus cohérent dans le rendement des pièces produites et dans la production de pièces qui sont incroyablement solides et ductiles
Inconvénients du forgeage
- L’usinage ou le traitement intensif postforgeage peut être nécessaire pour qu’une pièce réponde aux spécifications exactes de conception
- La nature du processus de forgeage limite la complexité des pièces qui peuvent être créées par forgeage
- Le forgeage avec des alliages personnalisés est extrêmement difficile en raison du fait que le métal reste solide tout au long du processus
Même après avoir lu tout cela sur la différence entre le forgeage et le moulage, vous n’êtes peut-être toujours pas certain de la méthode qui convient à votre pièce. Il y a, après tout, des projets qui peuvent être exécutés à la fois par le moulage et le forgeage, et sur le papier, les deux méthodes semblent capables de produire des résultats de qualité. La différence entre le forgeage et le moulage, cependant, devient beaucoup plus frappante lorsque vous examinez ces résultats
Dans un document de recherche de 2007, des chercheurs de l’Université de Toledo ont comparé les différences entre un type de produit fabriqué des deux manières. Bien qu’il ne soit pas surprenant que le processus de forgeage présente une meilleure qualité dans presque tous les aspects, ce qui était surprenant, c’est à quel point le processus de forgeage s’est révélé supérieur. Sur la base des résultats de cette étude, les conclusions suivantes ont été tirées :
- La résistance à la traction des pièces forgées est 26% supérieure à celle des pièces coulées.
- La résistance à la fatigue des pièces forgées est 37% supérieure à celle des pièces coulées.
- La fonte ne présente que 66% de la limite d’élasticité de l’acier forgé.
- Les pièces forgées présentent une réduction de surface de 58% lorsqu’elles sont tirées jusqu’à la rupture, tandis que les pièces coulées présentent une réduction de surface de 6%.
Ce dernier point est peut-être le plus frappant de tous, car il montre la supériorité des pièces forgées même en cas de rupture. La réduction accrue de la surface, après tout, signifie qu’une pièce forgée doit subir une grande quantité de déformation avant de s’effondrer ; certaines pièces moulées, quant à elles, ont simplement besoin d’être regardées de la mauvaise façon pour s’effondrer. D’une manière générale, cependant, tous ces résultats indiquent ce que les métallurgistes expérimentés savent depuis des années. En termes simples, le forgeage donnera pratiquement toujours lieu à une pièce plus solide et plus fiable qu’une contrepartie moulée.
Canton Drop Forge – Expérience et fiabilité.
À Canton Drop Forge, nous reconnaissons qu’il y a certaines situations dans lesquelles le moulage peut être l’option supérieure dans la création de pièces. Peut-être que votre conception est incroyablement complexe ou doit être faite d’un alliage personnalisé. Dans la grande majorité des situations, cependant, le forgeage est le choix le plus judicieux, tant en termes d’accessibilité financière que de création de la meilleure pièce possible. Nous espérons que cette analyse vous a donné les informations dont vous avez besoin pour procéder à la création de votre pièce – si vous avez d’autres questions sur les différences entre le forgeage et le moulage, n’hésitez pas à contacter l’un de nos représentants du service clientèle, qui sont serviables et compétents.