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PolskiQu'est-ce que la transformation par déformation plastique ? Aperçu du processus
La déformation plastique est une méthode de travail des métaux très répandue, au même titre que l'usinage, le découpage et le moulage. En appliquant une force à un matériau et en le déformant, cette technique permet de créer des produits divers allant des outils de tous les jours aux composants industriels spécialisés. Dans cet article de blog, nous aborderons les principes fondamentaux de la transformation par déformation plastique, en explorant ses différentes méthodes et en présentant des exemples de ses applications dans la fabrication moderne. Que vous soyez un professionnel chevronné ou un nouveau venu dans le domaine, il est essentiel de comprendre ce processus pour en apprécier l'impact et le potentiel dans l'industrie.
Qu'est-ce que la transformation par déformation plastique ? L'une des plus anciennes techniques de travail du métal de l'humanité
La déformation plastique désigne la propriété d'un matériau à conserver une nouvelle forme après l'application puis l'élimination d'une force. Initialement, lorsqu'une force est appliquée à un matériau, celui-ci se déforme de manière élastique. Cette déformation élastique n'est pas permanente et si la force est supprimée à ce stade, le matériau reprend sa forme initiale. Toutefois, si la force est augmentée au-delà d'un certain seuil, une déformation plastique se produit et le matériau conserve sa nouvelle forme même après la suppression de la force. Cette propriété est utilisée dans les processus de déformation plastique pour façonner les produits.
Le processus de forgeage utilisé pour créer les sabres japonais est un excellent exemple de déformation plastique. Cette méthode remonte à l'Antiquité, avec des artefacts datant d'environ 3000 ans avant J.-C. dans l'Égypte ancienne, qui montrent des traces de forgeage. Aujourd'hui, il est utilisé dans un large éventail d'applications, allant d'articles courants comme les têtes de clubs de golf à des composants spécialisés comme les vilebrequins de moteurs et les pièces de fusées.
Avantages de la transformation par déformation plastique
Amélioration des propriétés des matériaux :
La déformation importante du matériau réduit les défauts tels que les contraintes résiduelles et améliore la résistance grâce à l'écrouissage. Contrairement à l'usinage, la déformation plastique n'entame pas la structure du matériau, ce qui permet d'obtenir des produits finaux plus résistants, adaptés aux applications soumises à de fortes contraintes.
Délai de traitement plus court :
L'utilisation de moules permet une production plus rapide, ce qui est idéal pour la production de masse.
Rendement élevé des matériaux :
Contrairement à l'usinage, qui génère beaucoup de déchets, la déformation plastique minimise les rebuts. Cela permet de réduire la quantité de matières premières nécessaires et de diminuer les coûts.
Produits uniques :
Certains produits, comme les plaques d'acier produites dans les aciéries, ne peuvent être fabriqués que par déformation plastique.
Inconvénients de la transformation par déformation plastique
Coûts d'équipement élevés :
La nécessité d'appliquer une force importante pour déformer les matériaux requiert des machines et des équipements de chauffage de grande taille. La production et l'entretien des moules entraînent également des coûts.
Précision dimensionnelle inférieure :
En fonction du type de déformation plastique et de la forme des pièces, la précision dimensionnelle est généralement inférieure à celle de l'usinage. C'est pourquoi la déformation plastique est souvent utilisée pour créer des formes grossières, suivies d'un usinage supplémentaire pour obtenir des dimensions précises.
Types de déformation plastique Traitement et exemples de produits
Le traitement de la déformation plastique englobe différentes méthodes, chacune ayant des applications et des avantages uniques. En voici les principaux types :
Forgeage
Le forgeage consiste à façonner un produit à l'aide de moules et d'outils, souvent à l'aide de presses à forger ou de marteaux pneumatiques. Cette méthode est particulièrement adaptée à la création de composants à haute résistance. Les exemples de produits forgés vont des outils ménagers tels que les clés à molette aux pièces critiques des moteurs automobiles, en passant par les grands composants des fusées.
Roulant
Le laminage consiste à faire passer le matériau entre des rouleaux rotatifs pour le comprimer et l'allonger. Les laminoirs sont utilisés pour ce processus. Les produits typiques sont les plaques d'acier, les barres relativement épaisses et les tuyaux produits dans les aciéries.
Appuyer sur
L'emboutissage utilise des moules pour donner à la tôle la forme souhaitée. Les machines de presse facilitent ce processus en produisant des articles tels que des meubles en acier, des caisses et des carrosseries automobiles.
Extrusion
L'extrusion comprime la matière dans une chambre et la force à travers une filière pour créer des produits longs avec une forme de section transversale constante. Des presses à extrusion sont utilisées pour cette méthode. Les exemples incluent les cadres de fenêtres en aluminium et les composants d'avions.
Schéma
Contrairement à l'extrusion, l'étirage tire le matériau à travers une filière pour réduire sa section transversale, formant ainsi des produits longs aux formes spécifiques. Des machines de tréfilage et des bancs de tréfilage sont utilisés. Les produits comprennent des fils, des barres carrées et des tuyaux.
Roulage
Le roulage des filets, ou le roulage en général, consiste à presser des outils rotatifs appelés matrices de roulage contre des matériaux en rotation afin de les façonner. Les machines à rouler réalisent ce processus, couramment utilisé pour produire des boulons filetés et des engrenages, qui nécessitent une grande résistance et une production de masse.
Conclusion
Cette vue d'ensemble couvre les bases du traitement de la déformation plastique, ses types et des exemples de produits. Les avantages uniques de la transformation par déformation plastique, tels que l'obtention de formes quasi définitives en moins d'étapes, de produits très résistants et d'une production de masse rentable, la distinguent des autres méthodes. Lors du choix d'une méthode de traitement, il convient de tenir compte de la forme et de la fonction des composants afin de considérer le traitement par déformation plastique comme une option viable.
