Formage des métaux

Image d’une presse hydraulique de 250 tonnes

Presse hydraulique de 250 tonnes

Le CNRC possède des capacités spécialisées et des installations permettant d'étudier et de mettre au point des technologies de formage des métaux. Les deux principaux domaines de recherche des travaux en cours sont les procédés de forgeage et d'hydroformage de composants aérospatiaux.

Le CNRC apporte son soutien à l'industrie canadienne en l'aidant à acquérir des capacités de forgeage de précision de petites pièces de moteurs, notamment en exécutant des projets de mise au point et d'optimisation de procédés, à l'aide d'une presse à forger à compression isotherme de 250 tonnes. Les projets en cours portent principalement sur l'amélioration des procédés de forgeage de superalliages de titane et de nickel.

D'autres études en cours ont pour but de mettre au point et d'optimiser le procédé d'hydroformage de composants aérospatiaux de moteurs, par exemple des aubes et des arbres de transmission, un procédé qui utilise la pression d'un fluide pour former une pièce dans un moule ou sur un poinçon. Pour faciliter l'exécution de ces travaux, le CNRC a fait l'acquisition d'une presse d'hydroformage de 1000 tonnes qui permet d'effectuer la mise en forme de tubes et de feuilles de métal. L'hydroformage offre de nombreux avantages, en matière de fabrication de composants aérospatiaux. Ceux ci peuvent être produits à partir d'une seule pièce de métal, ce qui permet d'éliminer les joints soudés, ainsi que la fragilisation du matériau, la dilatation s'effectuant simultanément dans toutes les directions. Les pièces formées sont plus légères, ce qui permet, entre autres facteurs, de réaliser des économies.

Caractéristiques des instruments et appareils :

Presse hydraulique de 250 kN (25 tonnes) :

  • Four à chauffage par rayonnement infrarouge (16 kW), pour traitement à des températures pouvant atteindre 1200 °C;
  • Lecture de thermocouples;
  • Enclumes du type Inconel 718, Rene 80 et CM186LC, munies de parties rapportées en nitrure de silicium;
  • Capacités de trempe et de régulation du fonctionnement du four et du dispositif de refroidissement;
  • Mécanismes servo hydrauliques à boucle fermée et dispositifs automatisés de régulation à boucle ouverte;
  • Atmosphère de gaz inerte (argon).

Presse hydraulique de 2500 kN (250 tonnes) :

  • Four à chauffage par induction (20 kW), pour traitement à des températures pouvant atteindre 1400 °C;
  • Pyromètre à plage de lecture de 400 à 1400 °C;
  • Enclumes du type TZM, munies de parties rapportées en nitrure de silicium;
  • Capacités de régulation du dispositif de refroidissement;
  • Mécanismes servo hydrauliques à boucle fermée et dispositifs informa-tisés de régulation à boucle ouverte;
  • Atmosphère de gaz inerte (argon).

Presse d'hydroformage de 1000 tonnes :

Image d’un homme utlisant une presse d'hydroformage

Presse d'hydroformage

  • Hydroformage de feuilles et de tubes de métal;
  • Plaque d'appui : 1,6 m par 1,6 m (64 po par 64 po);
  • Distance entre les colonnes : 0,8 m par 0,8 m (32 po par 32 po);
  • Deux mécanismes de manœuvre axiaux de 235 000 lb force, avec pivotement pouvant atteindre 5,6 cm/s (2,2 po/s);
  • Mécanisme de manœuvre principal : vitesse de déplacement pouvant atteindre 10 cm/s (4 po/s), course totale de 38 cm (15 po);
  • Multiplicateur de pression de 60 000 lb/po2, permettant de produire une pression équivalente pouvant atteindre 39 po3 de fluide aqueux; pour le traitement d'alliages moins résistants, la presse est munie d'un multiplicateur de pression de 20 000 lb/po2 qui offre la même précision de commande;
  • Les quatre mécanismes de manœuvre sont munis de dispositifs de régulation à boucle fermée de la position et de la force exercée;
  • Transducteurs de position permettant d'obtenir une précision de 0,013 mm (0,0005 po) par impulsion;
  • Transducteurs de régulation de charge permettant d'obtenir une répétabilité de 0,1 % de l'échelle totale.
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