Cours sur le forgeage – Description succinte

  •  
  •  
  •  

Voici un cours de sami, une description succinte mais efficace du forgeage.

Au sommaire:
1) Présentation du forgeage
2) Forgeage manuel
3) Forgeage mécanique
4) Vidéo de forgeage mécanique (en Anglais)
5) Vidéo de forgeage manuel (en Anglais)
6) Vidéo de Lucien Longeville, Maître artisan serrurier ferronnier

1) PRÉSENTATION GENERALE

Le forgeage est un procédé de mise en forme du fer et d’autres métaux malléables par martelage ou pressage après assouplissement à chaud. Les techniques de forgeage sont utiles dans le travail du métal car elles permettent de lui donner la forme souhaitée. Ce procédé améliore, d’autre part, la structure du métal puisqu’il réduit la taille des grains. Le métal forgé est plus solide et plus ductile que le métal coulé et présente une grande résistance à la fatigue et aux chocs.

2) FORGEAGE MANUEL

Parfois appelé travail de maréchal-ferrant ou de forgeron, le forgeage manuel est la forme de forgeage la plus simple, et était autrefois l’une des premières méthodes de travail du métal. Le métal à forger est d’abord chauffé au rouge dans le feu d’une forge, puis mis en forme à coups de marteau ou de marteau-pilon sur une enclume. La forge se compose d’un four Martin en matériau solide et réfractaire (comme la brique), équipé d’un certain nombre d’arrivées d’air, ou tuyères, à travers lesquelles de l’air est introduit par des soufflets ou des ventilateurs. Le charbon de bois, le coke et la houille sont utilisés comme combustibles dans la forge. Le forgeron se sert de marteaux et autres outils pour les diverses opérations de forgeage.

D’une manière générale, il existe six types de forgeage de base : écrasement, ou diminution de la longueur et augmentation du diamètre du métal ; estampage, ou diminution du diamètre du métal ; cintrage ; soudage, ou assemblage de deux pièces de métal par semi-fusion ; poinçonnage, ou création de petites ouvertures dans le métal ; et découpage, ou ouverture de gros orifices dans le métal.

Une pièce métallique, appelée pièce à travailler, est écrasée lorsqu’elle est frappée sur sa longueur (par exemple à l’extrémité d’une tige ou d’une barre), ce qui la raccourcit et l’épaissit. L’estampage est réalisé par des coups de marteau sur le morceau de métal tenu sur l’enclume par l’un des nombreux outils concaves appelés estampes. Le cintrage est réalisé soit par des coups de marteau autour d’une forme, soit en pliant la pièce sur un point d’appui. Lorsque l’on soude du fer, on envoie d’abord un flux, de borax par exemple, sur le métal chaud pour éliminer les oxydes à la surface des deux pièces ; les pièces sont ensuite assemblées par martelage à haute température. Un joint soudé de cette façon, si cela est fait correctement, est entièrement uniforme et solide car il est aussi homogène que le métal de base. Pour faire de petits trous, la pièce est posée sur un élément métallique circulaire placé sur l’enclume et un poinçon de la forme voulue est introduit dans l’ouvrage par un marteau. Les trous plus grands sont faits avec des burins plus lourds et plus tranchants, semblables aux tranchets utilisés pour couper le métal à froid. La combinaison de plusieurs de ces opérations peut donner lieu à des forgeages d’une grande diversité de formes.

3) FORGEAGE MÉCANIQUE

La principale différence entre le forgeage manuel et le forgeage mécanique est que divers marteaux et presses mécaniques sont utilisés à la place des marteaux manuels. Ces machines permettent à l’opérateur de donner des coups puissants et rapidement répétés, et de produire ainsi très vite les pièces forgées de grande taille et de grande précision exigées par les méthodes modernes de production à la chaîne. Un autre avantage du forgeage mécanique est que plus les coups de marteaux donnés pendant l’opération sont lourds, meilleure est la qualité de la structure métallique. Des grains de taille fine, qui permettent une résistance maximum aux chocs, s’obtiennent par le travail de la pièce entière. Lorsqu’une grosse pièce est forgée à la main, la surface seule est déformée, alors que le marteau ou la presse mécanique déforme le métal dans son épaisseur.

Un type spécial de forgeage mécanique est le matriçage, appelé aussi forgeage par percussion de matrices. Le matriçage implique de placer le métal chaud et mou entre deux matrices. La matrice supérieure est martelée, ou enfoncée, sur la matrice inférieure, introduisant le métal chaud dans les cavités de celle-ci, comme lorsque l’on frappe de la monnaie.

Pour réduire une pièce de métal à une taille prédéterminée, on emploie parfois des laminoirs à forger. Ceux-ci se composent de deux cylindres cannelés en forme de cames à travers lesquels passe le métal. Les cylindres se touchent et travaillent sur le métal pendant une partie seulement de chaque rotation et de ce fait, ne réduisent qu’une partie du matériau introduit.

Les opérations de forgeage mécanique sont souvent exécutées par un ensemble de matrices montées sur la même presse ou le même marteau. Les matrices sont disposées en ordre pour former progressivement la pièce. Formée une première fois, la pièce est entraînée vers la matrice suivante pour être affinée.

4) VIDEO DE FORGEAGE MECANIQUE (en anglais)

5) VIDEO DE FORGEAGE MANUEL(in French)

6) VIDEO DE LUCIEN LONGEVILLE)

Maître artisan serrurier ferronnier, décorateur et concepteur de mobilier métallique.
Spécialisé dans les réalisations haut de gamme, créateur de mobilier et concepteur de structure métallique et de ferronnerie, il est l’un des derniers à perpétuer ce savoir-faire artisanal, à contre courant de la standardisation.

  •  
  •