Formage à haute énergie (HERF) : Moulage d'énergie rapide et précis pour la fabrication avancée

Qu'est-ce que le formage à haute énergie ?

Le HERF (High Energy Rate Forming - formage à haute énergie) est le processus de moulage des matériaux en leur fournissant rapidement de l'énergie pendant de très courtes périodes. Il existe plusieurs méthodes HERF, dont la plupart dépendent de la source d'énergie utilisée pour atteindre des vitesses élevées.

Dans ces procédés de formage, une grande quantité d'énergie est appliquée pendant un intervalle de temps très court.

Bien que la plupart des presses ne fonctionnent pas à haute vitesse, le forgeage est parfois effectué à des taux d'impact élevés. Cela diffère du forgeage au marteau car les coups ne sont pas répétés.

Une contribution majeure aux opérations de forgeage conventionnelles est leur vitesse d'impact élevée qui est 2 à 10 fois supérieure aux vitesses conventionnelles. Dans la pratique conventionnelle, le terme de masse a été rendu de plus en plus grand pour obtenir des forces de forgeage plus lourdes, alors que dans le forgeage à haute vitesse, c'est le terme de vitesse qui a été augmenté.

Fonctionnement du formage à haute énergie (HERF)

Le formage ou forgeage à haute énergie, parfois appelé forgeage à haute vitesse (HVF), les machines sont des machines à contre-flux verticales utilisées principalement pour le forgeage à chaud, bien qu'elles puissent également être utilisées pour le formage à froid, la fabrication de pièces en métal pulvérisé et le formage profond de pièces en tôle. Les machines HERF, sauf une qui utilise du gaz explosé, sont actionnées par la libération soudaine d'azote comprimé.

Ce gaz entraîne le bélier qui est pressé contre un anneau d'étanchéité au sommet. Une quantité suffisante de gaz à haute pression est admise dans la zone à l'intérieur de l'anneau d'étanchéité pour déloger le piston. Le cylindre à haute pression agit alors sur toute la surface du piston et entraîne le bélier vers le bas à une vitesse élevée variant entre 9 et 20 m/s. La plupart des pièces sont formées avec un seul coup. gaz dans th

À ces vitesses élevées, le métal s'écoule plastiquement car le métal peut être davantage travaillé à haute température. C'est parce que le forgeage ne donne pas au métal le temps de beaucoup refroidir au contact de la matrice et la chaleur n'a pas le temps de s'échapper. Ainsi, des pièces profondes à parois droites peuvent être réalisées avec un dégage nul ou faible, ce qui signifie beaucoup moins de métal à usiner plus tard. Des parois beaucoup plus minces peuvent être forgées.

Des sections aussi minces que 3,8 mm ont été réalisées dans des expériences. Des tolérances de ±0,25 mm et parfois moins ont été atteintes. Les matériaux forgés avec succès par cette méthode incluent les aciers faiblement alliés, l'aluminium et les aciers au nickel.

Les machines de formage à haute énergie sont répertoriées avec des capacités de 2 850 à 343 520 kgfm (28 500 à 3 435 200 J d'énergie). Ceci est ajustable sur une large plage sur chaque machine. Il est important de noter qu'elles sont en fait moins chères et qu'elles ne nécessitent pas des fondations aussi lourdes que les autres forgeuses. Mais une lubrification adéquate est très importante pour obtenir une bonne durée de vie des matrices.

Avantages du formage à haute énergie

Les principaux avantages du HERF sont les suivants :

1. Des pièces peuvent être formées qui ne peuvent pas l'être par des méthodes conventionnelles.

2. Les métaux exotiques, qui ne se prêtent pas facilement aux procédés de formage conventionnels, peuvent être formés sur une large gamme de tailles et de configurations.

3. La méthode est excellente pour les opérations de re-frappe.

4. Le retour élastique après formage est réduit au minimum.

5. Les tolérances dimensionnelles sont généralement excellentes.

6. Les variations d'une pièce à l'autre sont maintenues au minimum.

7. Le taux de rebut est faible.

8. Moins d'équipement et moins de matrices réduisent le temps de préparation de la production