Procédé de forgeage et d’étirage du cuivre au béryllium
I. Procédé de forgeage du cuivre au béryllium
La forge est une étape cruciale dans la fabrication des alliages de cuivre au béryllium. Elle permet d’améliorer les propriétés mécaniques, d’augmenter la densité du matériau, de supprimer les porosités et les ségrégations issues de la coulée, et d’optimiser la structure interne de l’alliage.
1. Préparation à la forge
Choix du matériau brut :
Sélection de lingots de cuivre au béryllium de haute qualité, avec une composition chimique homogène et pure.
Traitement de préchauffage :
Avant la forge, le matériau est préchauffé entre 400 et 600 °C pour réduire les contraintes internes, améliorer la plasticité et garantir une bonne qualité de forge.
2. Étapes de la forge
Forge initiale :
Température de forge : 650 à 800 °C
L’opération est réalisée à l’aide d’un marteau-pilon ou d’une presse, modifiant la forme du lingot et éliminant les défauts internes.
Forge intermédiaire :
Nouvelle montée en température à la plage de forge.
Répétition des frappes pour améliorer la compacité et les propriétés mécaniques, et se rapprocher des dimensions finales.
Forge finale (finition) :
Température : 500 à 700 °C, légèrement inférieure aux étapes précédentes.
Réalisée à l’aide de matrices de forge précises, elle assure les dimensions exactes et la qualité de surface de la pièce.
3. Traitements post-forge
Traitement thermique :
Le matériau forgé subit un traitement de vieillissement pour optimiser sa stabilité et ses performances mécaniques.
Contrôles qualité :
Inspection par essais non destructifs (ultrasons, radiographie) et tests mécaniques pour garantir la conformité du produit.
II. Procédé d’extrusion et d’étirage des barres rondes en cuivre au béryllium
L’extrusion et l’étirage sont des étapes clés dans la production de barres rondes de cuivre au béryllium de haute précision et performance.
1. Procédé d’extrusion
Préparation du lingot :
Nettoyage de surface et préchauffage des lingots sélectionnés.
Extrusion :
Chauffage à 650–850 °C.
Le lingot chauffé est extrudé à travers une filière à l’aide d’une presse (hydraulique ou mécanique) pour former une barre ronde.
Contrôle précis de la vitesse et de la pression pour garantir une homogénéité dimensionnelle et de surface.
Refroidissement et redressage :
Refroidissement rapide pour éviter l’oxydation et les déformations.
Redressage pour assurer la rectitude et les tolérances dimensionnelles.
2. Procédé d’étirage
Préparation :
Nettoyage et éventuel préchauffage des barres extrudées pour éliminer les oxydes et défauts.
Étapes d’étirage :
Réduction progressive du diamètre par passage à travers plusieurs filières.
Contrôle de la vitesse d’étirage, de l’angle des matrices et des conditions de lubrification pour garantir une stabilité du procédé et une excellente qualité de surface.
Traitement thermique :
Les barres étirées subissent un traitement de vieillissement pour améliorer la résistance mécanique et la stabilité structurelle.
Refroidissement :
Refroidissement rapide post-traitement pour conserver les dimensions et éviter les déformations.
3. Contrôle et conditionnement
Inspection qualité :
Vérification des dimensions, de la surface et des propriétés mécaniques.
Finition de surface :
Traitements tels que le polissage ou le revêtement (nickelage, chromage) pour améliorer la résistance à la corrosion et l’aspect visuel.
Emballage :
Conditionnement conforme aux normes pour éviter les dommages pendant le stockage et le transport.
Conclusion
Les procédés de forgeage, d’extrusion et d’étirage du cuivre au béryllium sont essentiels pour produire des composants de haute qualité, avec d’excellentes performances mécaniques, une conductivité thermique élevée et une bonne résistance à l’usure.
Grâce à un contrôle précis des paramètres et à une gestion rigoureuse de la qualité, les produits en cuivre au béryllium trouvent des applications variées et exigeantes dans les secteurs de l’électronique, de l’aéronautique, de l’automobile et de l’électrotechnique.