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Auteur(s)
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Roger DEVELAY : Ancien directeur adjoint du Centre de recherche et développement de Voreppe Péchiney - Réactualisation par Albert MASTROT - Centre de recherche et développement de Voreppe Péchiney
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Lire l’articleINTRODUCTION
Le procédé de déformation par filage, bien qu’utilisé pour le plomb depuis 1797 (par Bramah en Grande-Bretagne), puis développé pour les métaux cuivreux durant le 19 e siècle, n’a été réellement appliqué industriellement pour l’aluminium qu’au début des années 1920. Depuis, il a connu une utilisation continuellement croissante avec un saut sensible à partir des années 1960 par suite de la pénétration importante des profilés en alliage d’aluminium dans le domaine de la menuiserie métallique.
Aujourd’hui, le filage peut être considéré − après le laminage cependant − comme un des procédés majeurs et essentiels pour la mise en forme de l’aluminium et ses alliages :
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d’une part, les progrès accomplis durant ces dernières décennies font que cette technique se prête admirablement à la réalisation de produits filés de formes ou profils extrêmement variés, voire même très sophistiqués ;
-
d’autre part, les alliages d’aluminium aptes au filage sont nombreux et, du fait de la grande variété de leurs propriétés, ils peuvent être considérés comme bien
adaptés aux différentes applications qui s’ouvrent aux produits filés en aluminium, applications qui couvrent actuellement les domaines les plus variés, et dont les plus importants sont les transports (aérospatiaux, terrestres, maritimes), le bâtiment, la construction mécanique, etc.
Nous nous attacherons dans cet article à décrire les particularités propres à l’aluminium et à ses alliages en examinant successivement :
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les aspects technologiques (procédés, outillages, lubrification) ;
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les conditions et possibilités de déformation par filage : pressions, températures, vitesses, limites dimensionnelles, influence de la nature de l’alliage et des traitements thermiques préalables éventuels ;
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les aspects métallurgiques (y compris le procédé de trempe sur presse) ;
-
les alliages d’aluminium les plus spécialement utilisés en filage.
Notons qu’il est courant dans les ateliers de filage des alliages d’aluminium de distinguer deux types d’alliages :
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les alliages « doux » : alliages des séries 1000, 3000, 5000 (avec Mg
) et 6000 qui présentent une bonne, voire très bonne aptitude au filage ;
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les alliages « durs » : alliages des séries 2000, 7000 et 5000 (avec Mg
) dont l’aptitude au filage est relativement moins bonne.
Le lecteur pourra se reporter aux articles « Filage de l’acier et des métaux difficiles à déformer » et « Propriétés de l’aluminium et des alliages d’aluminium corroyés »
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Conditions et possibilités de filageArticle inclus dans l'offre
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1. Aspects technologiques
1.1 Principe du filage. Presse à filer
Le filage à chaud − procédé de mise en forme par déformation plastique − consiste à introduire un bloc de métal en aluminium ou alliage d’aluminium (billette) réchauffé (350 à 500 ×C) dans un conteneur creux, lui-même chauffé, et, par l’intermédiaire d’un piston, à pousser la billette à l’aide d’un pilon ou fouloir à travers l’ouverture pratiquée dans un outillage de forme (filière) obturant l’autre extrémité du conteneur (figure 2). La pression en contact du métal (pression spécifique) est de l’ordre de 600 MPa.
Le sommier de la presse à filer est relié rigidement par des colonnes au pot de presse. Ce dernier est alimenté en eau ou en huile, à des pressions allant jusqu’à 30 MPa, par un jeu de pompes à débits fixes et/ou variables qui communique au piston et par suite au fouloir une vitesse d’avance plus ou moins rapide pouvant aller jusqu’à 50 mm/s et plus.
La filière, qui donne au produit la section souhaitée, est en appui sur le sommier de presse par l’intermédiaire d’une contre-filière et autres cales d’appui.
Le conteneur est généralement cylindrique mais peut être rectangulaire pour le filage de profilés larges. Il est construit de manière à résister aux pressions développées lors du filage et comporte son propre dispositif de réchauffage (par résistance ou induction). Il est fortement bridé contre la filière au moyen de vérins. Son diamètre intérieur varie, selon la presse, de 100 à 500 mm pour des longueurs de billette allant de 400 à 1 200 mm.
La capacité des presses varie, en France, entre 8 et 60 N.
HAUT DE PAGE1.2 Procédés de filage
On distingue deux grands types de procédés suivant que l’effort de compression et de filage est transmis au métal, par l’intermédiaire du pilon et de son grain pousseur − cas du filage direct − ou...
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - FUCHS (F.J.) - Hydrostatic wire extrusion - . Wire J. (USA) oct. 1970 p. 105-12.
-
(2) - TUSCHY (E.) - Strangpressen Neue Verfahren - . Metallwissenschaft und Technik 3 n° 36 mars 1982 p. 269-79 bibl. (71 réf.).
-
(3) - BAUSER (M.) et TUSCHY (E.) - Ubersichtaufsatz Strangpressen Heutiger Stand und Entwicklungstendenzen - . Z. Metallkde (D) n° 73 juil. 1982 p. 411-9 bibl. (75 réf.).
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(4) - KERSPE (J.H.) - Filage hydrostatique à la presse - . Partie I : Principes fondamentaux et application. Le Tréfilé (F) n° 34 1984 p. 109-12 bibl. (15 réf.) ; Partie II : Principes et application. Le Tréfilé (F) n° 35 1985 p. 71-6.
-
(5) - HARPER (S.) - Special extrusion processes for non-ferrous metals - . Metallurgist and Materials Technologist (GB) mai 1980 p. 257-60 bibl. (9 réf.).
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