Bibliographie & annexes
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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 :
-
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 :
-
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 ;
-
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 ;
-
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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Aspects métallurgiques du filage
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2. Conditions et possibilités de filage
2.1 Généralités
Un très grand nombre de facteurs régissent les conditions de filage des alliages d’aluminium. Ces facteurs dépendent en effet des quatre éléments qui suivent.
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De l’alliage lui-même :
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aptitude à la déformation par filage ;
-
résistance à la déformation ;
-
vitesse critique de trempe (dans le cas de la trempe sur presse) ;
ces facteurs étant conditionnés par la composition de l’alliage et son état d’homogénéisation avant filage.
-
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De l’installation de filage :
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puissance et possibilités dimensionnelles de la presse ;
-
systèmes de refroidissement des filières ;
-
installations de refroidissement en sortie de filière.
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Des caractéristiques du produit à filer :
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profilé plein ou creux ;
-
complexité du profil et épaisseur des parois.
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Des paramètres mêmes du filage :
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rapport de filage (rapport de la section de la billette de départ à la section du produit filé) ;
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température de réchauffage de la billette ;
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température du conteneur et des outillages ;
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température de sortie du profilé ;
-
pression de filage ;
-
vitesse de filage.
Tous ces facteurs sont en fait étroitement liés, et dans la pratique industrielle, les conditions de filage doivent être telles que :
-
la pression nécessaire reste dans le domaine de la presse utilisée ;
-
la température de sortie du profilé soit dans le domaine favo-rable de l’alliage considéré et en tout état de cause inférieure à la température du solidus de l’alliage ; d’autres conditions interviennent souvent concernant la température de sortie : exigences de tolérances dimensionnelles, bonne qualité de surface et surtout possibilités de trempe à la sortie de la presse ;
-
la vitesse de filage soit aussi élevée que possible pour des raisons économiques.
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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.).
-
(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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