Qu’est-ce que le formage à froid ?
Comme vous le savez peut-être, il existe plusieurs façons de fabriquer des fixations, notamment le formage à froid, le forgeage à chaud et l'usinage. Bien que chacun de ces processus fonctionne bien pour les applications prévues, cet article se concentrera uniquement sur le formage à froid. Nous examinerons de plus près ce qu'est le formage à froid, comment il fonctionne et quels sont ses avantages et ses inconvénients.
Qu’est-ce que le formage à froid ?
Le formage à froid, également appelé frappe à froid, est le processus de formation d'une fixation sans chauffer le matériau. Ceci est généralement accompli en frappant ou en pressant le matériau dans une forme, ou une matrice, pour créer une pièce avec les caractéristiques et les dimensions souhaitées. Ce processus à grande vitesse permet aux fabricants de produire de grandes quantités de produits de manière rapide, cohérente et rentable.
A quoi sert le formage à froid ?
Le formage à froid est une méthode très courante pour fabriquer des fixations de toutes sortes. Il s'agit également d'une méthode de fabrication fiable pour de nombreuses autres applications, notamment (mais sans s'y limiter) :
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Création de grandes tôles plates
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Plier du métal en formes complexes
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Façonnage de tubes métalliques
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Former des joints rivetés
Quels matériaux peuvent être formés à froid ?
Le formage à froid est principalement utilisé pour manipuler la forme des métaux. Le processus fonctionne avec une abondance de types de métaux, y compris l'acier inoxydable, l'acier au carbone, le cuivre, le laiton, l'aluminium, le plomb, le bronze et divers alliages.
Cependant, il est important de se rappeler que chacun de ces métaux se comporte différemment : même si vous pouvez tous les former à froid, certains peuvent donner de meilleurs résultats que d'autres, ou certains peuvent parfaitement convenir à un type de processus de fabrication différent, comme l'usinage.
Nous avons constaté que certains des meilleurs métaux pour le formage à froid, en particulier pour les fixations formées à froid, comprennent l'acier allié et l'acier à faible teneur en carbone.
Que se passe-t-il pendant le processus de formage à froid ?
Le processus de formage à froid est assez simple en théorie. Il vous suffit de placer un morceau de matériau dans un formulaire, puis de le frapper ou de le presser pour former la pièce.
Cependant, il existe plusieurs méthodes de formage différentes qui peuvent être utilisées pour obtenir des résultats différents. Ceux-ci incluent :
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Extrusion avant – Méthode consistant à pousser le matériau sous une forme ayant un diamètre réduit, de sorte que le diamètre du matériau diminue également.
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Extrusion vers l'arrière – Une méthode consistant à pousser le matériau dans une forme avec une tige, provoquant le reflux du matériau autour de lui. Cela crée un trou creux dans le matériau.
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Bouleversé – Une méthode de formation des têtes sur les attaches. Le matériau est poussé dans une forme courte, puis l'excédent de matériau est refoulé sur la face de la forme pour créer une forme de tête particulière.
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Roulage de fil – Une méthode de filetage des attaches en faisant rouler le stock de matériau à travers des matrices avec des rouleaux externes en forme de fil. Ces rouleaux pressent et déforment la surface du matériau pour former un filetage sans avoir à couper ou retirer du matériau.
Quels sont les avantages du formage à froid ?
Le formage à froid est l’une des méthodes privilégiées pour fabriquer des fixations spéciales. Voici quelques raisons pour lesquelles :
Réduction des déchets
Dans d'autres processus de fabrication comme l'usinage, vous devez retirer et gaspiller des matériaux pour obtenir le résultat souhaité. Mais lorsque vous formez à froid une attache, vous façonnez le matériau dans la forme souhaitée sans rien retirer du matériau. Cela réduit beaucoup de déchets et améliore l’utilisation des matériaux.
Production rapide
Le formage à froid est un processus à grande vitesse. En fait, certains fabricants l’utilisent pour fabriquer 100 pièces par minute. Mieux encore, cette vitesse est associée à des résultats toujours précis et de qualité.
Force supplémentaire
Dans un processus appelé « écrouissage », le formage à froid ajoute de la résistance à la pièce. Lorsque le matériau est façonné sans être découpé ni chauffé, il conserve sa structure granuleuse. Les grains coulent le long des contours de la pièce, ce qui ajoute de la résistance à la pièce.
Consommation d'énergie réduite
Contrairement au forgeage à chaud, le formage à froid ne nécessite aucune énergie supplémentaire pour chauffer le matériau avant la production.
Quels sont les inconvénients du formage à froid ?
Bien qu'il s'agisse d'un excellent procédé pour de nombreuses applications, le formage à froid présente certains inconvénients à garder à l'esprit, notamment :
Limites de taille
Plus le diamètre d'une fixation est grand, plus il faut de pression pour presser le matériau dans la forme souhaitée. Si vous disposiez d’une machine suffisamment grande, vous pourriez produire des fixations de n’importe quelle taille. Cependant, cela n'est généralement pas réalisable, c'est pourquoi certaines fixations considérablement grandes doivent être forgées à chaud.
Limites de forme
Même si les capacités de formage à froid se sont améliorées au fil des années, certaines pièces spéciales aux formes uniques ne peuvent pas être formées sans couper du matériau. Ils sont donc plus adaptés au processus d'usinage.
Limites matérielles
Comme mentionné ci-dessus, certains matériaux se prêtent mieux au formage à froid que d’autres. Bien qu’il soit possible d’utiliser une variété de métaux, s’en tenir aux types les plus efficaces vous donnera de meilleurs résultats.