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HOEFFEL-BEYLET Morgane
Extrusion, Filage, Etirage.
1.
Historique
Les techniques de déformation à froid des métaux sont relativement récentes, comme en
témoignent quelques faits émaillant l’histoire de leur évolution, de leurs prémices à leur essor
industriel.
1797 : Réalisation de tuyaux de plomb par filage
1850 : Réalisation de tubes de pâte dentifrice par un dentiste de Sheffield.
1870 : Réalisation de machines de forgeage à froid
(1868 : Première machine de forgeage à froid livrée par la Grande-Bretagne à un arsenal japonais)
Si, au XIXème siècle, le forgeage à froid se limita aux métaux facilement déformables (plomb,
étain, zinc), le XXème siècle vit s’étendre les possibilités d’application aux alliages cuivreux puis
aux aciers.
A la fin des années trente, la République Fédérale d’Allemagne développa le procédé pour la
réalisation de munitions. La France l’utilisa industriellement après la Seconde Guerre mondiale.
2.
Extrusion & Filage
Définition, principe :
Le forgeage à froid ou extrusion, consiste à réaliser des pièces à l’aide d’outils, le métal à
s’écouler dans une ou plusieurs directions. Les pressions sur les outils peuvent dépasser 2GPa et
les efforts latéraux résultants d’une dissymétrie notable condamneraient les outillages dont la
résistance n’est pas suffisante, ce qui constitue la principale limite d’utilisation.
Il ne faut pas confondre ce procédé avec le tréfilage qui consiste aussi à faire passer un matériau
dans une filière, mais sous l’effet d’une traction. Ce procédé est conduit à froid.
L'extrusion des métaux est limitée aux matériaux ductiles avec des points de fusion en dessous
de 1700°C, couramment l'aluminium, le cuivre, le magnésium, les aciers à basses et moyennes
teneurs en carbone, les aciers faiblement alliés et les aciers inoxydables.
L'extrusion d'acier nécessite d'habitude l'addition d'un verre fondu lubrifiant. La tolérance est
parfois plus basse que prévu à cause du fluage et de l'usure de la filière; elle peut être améliorée
par l'étirage à froid utilisé comme un procédé secondaire. Les produits de sections symétriques,
d'épaisseurs de parois constantes et de rayons généreux, sont les plus faciles à former;
L'allongement de la pièce ne doit jamais dépasser 14:1 pour l'acier ou 20:1 pour le magnésium.
L'extrusion-impact est un procédé à froid pour les métaux (l'aluminium, le cuivre, le plomb, le
magnésium, l'étain, le zinc, les aciers au carbone et les aciers faiblement alliés) qui combine les
principes du forgeage et de l'extrusion.
Donc, l’extrusion s'applique à divers produits comme les métaux, les matières plastiques, les
caoutchoucs, les matériaux composites, mais aussi l'argile, les pâtes alimentaires, etc.
Contrairement au laminage et au profilage de bandes qui se limitent généralement à des formes
simples, elle permet d'obtenir des formes très complexes et des profilés creux.
L’extrusion ne cesse d’accroître ces domaines d’applications à des réalisations de plus en plus
complexes par leurs formes, leurs tolérances et les matières mises en oeuvre, en particulier les
aciers. Il existe, dans les éléments statiques de production, des divergences notables dues, entre
autres, aux difficultés de distinction avec certains procédés très voisins tels que la frappe à froid de
l’acier [M628]. Ces techniques, très proches actuellement, se distinguent essentiellement par le
matériel utilisé.
- le forgeage à froid (ou extrusion) dérive de réalisations de pièces généralement creuses sur des
machines utilisant des lopins comme produit de départ ;
- la frappe à froid, a pour origine les travaux de boulonnerie utilisant des machines à plusieurs
stations partant de fil et fut orientée au début vers la production de pièces pleines.