Un grand nombre d’articles utilisés dans la vie quotidienne nécessitent des pièces métalliques, qui sont forgées par le fabricant. Le forgeage traditionnel du métal était un processus à forte intensité de main-d’œuvre dans lequel la pièce était formée à la main pour répondre aux besoins du projet. Les installations de travail des métaux modernes disposent de divers types d’équipements à utiliser dans le processus, et il existe quatre techniques de travail des métaux mécanisées courantes : la chute, la presse, le rouleau et le forgeage à froid.
Le forgeage ouvert est ce qui vient à l’esprit lorsque la plupart des gens pensent au forgeage. Il s’agit de chauffer le métal à une température utilisable et de le travailler directement sur l’enclume, en le martelant en forme à l’aide de divers outils. Cela nécessite un haut degré de compétence technique et de force. Cette technique est encore utilisée pour fabriquer des pièces d’art, des fers à cheval et des composants métalliques personnalisés.
Le forgeage est une technique pour forcer le métal dans une matrice en le frappant avec un marteau. Cela existe depuis des siècles, les forgerons fabriquant des matrices, chauffant le métal, puis martelant le métal dans la matrice, créant la forme souhaitée. Des marteaux mécanisés sont utilisés dans les installations de fabrication pour maintenir la ligne de production en mouvement rapide, et certaines usines utilisent un ensemble de deux matrices qui sont martelées ensemble, forçant le métal supplémentaire à sortir des côtés de la matrice tout en formant la forme moulée. Cette technique est souvent utilisée pour les composants automobiles.
Le forgeage à la presse utilise la pression pour forcer le métal dans une matrice. Cela implique généralement de placer un morceau de métal chauffé dans une matrice fixe, puis de le comprimer lentement par le haut avec l’autre moitié de la matrice. Le métal se déformera lentement pour prendre la forme de la matrice, puis se résoudra dans la forme souhaitée. Cette technique est couramment utilisée pour les outils.
Le forgeage au rouleau est réalisé en comprimant un morceau de métal chauffé entre deux rouleaux. Les rouleaux ont une matrice incrustée en eux, et lorsqu’ils compriment le métal, ils le forcent à se conformer à la matrice. C’est une technique populaire car elle peut être rendue continue avec l’utilisation de plusieurs rouleaux et matrices. Il s’agit d’un type de forgeage, car la pièce est lentement étirée dans la forme requise.
Le forgeage à froid est utilisé pour les objets plus petits comme les vis et les fils métalliques. Lors de l’utilisation de cette technique, le métal froid est extrudé à travers une filière pour former une forme particulière telle qu’une vis filetée. Si une tête est nécessaire, une autre partie de la machine peut être utilisée pour la créer. Le forgeage à froid peut être effectué à moindre coût et en grand volume, et est la méthode privilégiée pour produire des éléments de fixation tels que des boulons, des vis et des clous.
Le forgeage est préférable à la simple découpe du métal pour le façonner pour un certain nombre de raisons. Le premier est qu’il améliore la résistance du métal en alignant le grain le long des lignes de contraintes potentielles. En d’autres termes, un marteau forgé est mieux équipé pour supporter la pression et le martèlement qu’un marteau simplement taillé dans un métal de base. La seconde est qu’il est très économique : aucune partie du métal n’est gaspillée pendant le processus, et les parties inutilisées peuvent être refondues pour être utilisées dans d’autres pièces.