Aucune filière n’est universellement supérieure
Le forgeage et le moulage sont des familles de procédés de fabrication, et non des procédés uniques. Le choix doit partir de l’alliage exact, de la géométrie et de la section de la pièce, de la quantité, des propriétés requises, des zones critiques, de l’usinage, des contrôles, de la documentation et du périmètre total de fourniture.
Ne comparez pas une pièce forgée générique à une pièce moulée générique. Comparez des filières réalisables pour le composant concerné sur une même base technique approuvée.
Quand envisager une filière de forgeage
Le forgeage déforme mécaniquement un matériau de départ approprié pour lui donner une nouvelle forme. Selon l’alliage, la température, la déformation, l’outillage et la géométrie, le procédé peut créer un fibrage orienté et affiner la structure initiale.
Envisagez une filière de forgeage lorsque :
- L’alliage requis est disponible sous une forme de départ corroyée ou forgeable appropriée.
- La géométrie peut être obtenue avec une déformation, des dépouilles, des rayons, des transitions de section, un outillage et une surépaisseur d’usinage acceptables.
- Les zones sensibles aux charges, à la pression, au courant, à l’usure ou à la fatigue justifient une filière corroyée maîtrisée et un plan de contrôle.
- Les anneaux, disques, barres, blocs, pièces creuses, bagues ou ébauches proches de la forme finale conviennent à la forge libre, au matriçage, au refoulement ou au laminage circulaire.
Le fibrage n’est pas automatiquement avantageux dans toutes les directions ni pour toutes les caractéristiques. La conception de l’ébauche forgée, le taux de réduction, le chauffage et l’orientation finale doivent correspondre aux exigences du composant.
Quand envisager une filière de moulage
Le moulage introduit du métal liquide dans un moule et maîtrise le remplissage, l’alimentation, le retrait, le refroidissement et la solidification. Le moulage au sable, en coquille, centrifuge, la coulée continue et les autres procédés présentent des capacités distinctes en matière de forme et de produit.
Envisagez une filière de moulage lorsque :
- L’alliage de fonderie spécifié et le procédé de moulage applicable répondent aux exigences du composant.
- Une géométrie extérieure complexe, des formes internes, des fonctions intégrées ou les dimensions rendent le forgeage peu praticable.
- Le modèle, les noyaux, l’alimentation, les masselottes, la solidification, la surépaisseur d’usinage, les règles de réparation et les zones de contrôle peuvent être conçus et maîtrisés.
- La quantité, l’outillage, le rendement matière, l’usinage et le périmètre de livraison sont compatibles avec le procédé retenu.
La norme ASTM B584 couvre certaines pièces en alliage de cuivre moulées au sable pour des applications générales ; elle ne constitue pas une spécification universelle pour le cuivre pur, tous les alliages de cuivre, tous les procédés de moulage ou toutes les pièces finies.
Comparer les risques techniques réels
| Domaine de décision | Examen de la filière forgée | Examen de la filière moulée |
|---|---|---|
| Base alliage | Forgeabilité, matière de départ, état | Désignation de l’alliage de fonderie, fusion et solidification |
| Géométrie | Chemin de déformation, rayons, dépouilles, surépaisseur | Remplissage du moule, noyaux, alimentation, retrait |
| Qualité interne | Matière de départ, réduction, procédé, CND (NDT) | Solidification, risque de porosité/retrait, procédé, CND (NDT) |
| Propriétés | Orientation, traitement thermique, prélèvement | État de coulée, traitement thermique, représentativité des éprouvettes |
| Usinage | Surépaisseur, transfert des références, volume mis à nu | Surépaisseur de fonderie, mise en référence, enlèvement de peau |
| Outillage et quantité | Matrices, manipulateurs, outillage de laminage, préparation | Modèle, boîte à noyaux, système de moulage, préparation |
| Réparation | Restrictions et approbation propres au procédé | Règles et approbation propres au bouchonnage ou à la réparation par soudage |
Le tableau recense les points à examiner, et non des avantages automatiques.
Sélectionner et approuver la filière
La filière retenue doit justifier son adéquation à l’alliage, à la géométrie, à la quantité, aux caractéristiques critiques, aux propriétés, aux contrôles, aux enregistrements, au coût et au délai. Si les deux filières sont réalisables, demandez des variantes techniquement comparables. Toute modification du plan ou de la spécification d’achat nécessite une approbation explicite.