{"id":7712,"date":"2021-04-13T19:30:26","date_gmt":"2021-04-13T19:30:26","guid":{"rendered":"https:\/\/macrodynepress.com\/presses-hydrauliques-de-formage-superplastique-spf\/"},"modified":"2025-08-01T10:35:27","modified_gmt":"2025-08-01T10:35:27","slug":"presses-hydrauliques-de-formage-superplastique-spf","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/macrodynepress.com\/fr\/presses-hydrauliques-de-formage-superplastique-spf\/","title":{"rendered":"Presses hydrauliques de formage superplastique (SPF)"},"content":{"rendered":"\t\t
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introduction <\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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La superplasticit\u00e9 est une caract\u00e9ristique des m\u00e9taux ou alliages m\u00e9talliques, qui deviennent plus mall\u00e9ables \u00e0 haute temp\u00e9rature. En raison de cette caract\u00e9ristique, les alliages peuvent \u00eatre \u00e9tir\u00e9s dans des tailles beaucoup plus grandes, produisant des composants l\u00e9gers \u00e0 haute r\u00e9sistance avec des g\u00e9om\u00e9tries complexes.<\/p>

Dans le processus de formage superplastique (SPF), les feuilles de m\u00e9tal sont expos\u00e9es \u00e0 des gaz inertes comme l’argon (extr\u00eamement pur) dans un syst\u00e8me de vide. Le gaz est appliqu\u00e9 uniform\u00e9ment sur la feuille sur la cavit\u00e9 de la fili\u00e8re. Le mat\u00e9riau est fa\u00e7onn\u00e9 sur des moules pour produire les pi\u00e8ces requises, y compris des structures tridimensionnelles telles que des structures creuses ou en nid d’abeilles. Des pressions de gaz variables sont utilis\u00e9es pour garantir que l’\u00e9paisseur souhait\u00e9e est atteinte.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Presse de formage superplastique de 400 tonnes<\/figcaption>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/figure>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t
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Presses de formage superplastiques<\/h4>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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En savoir plus sur les presses de formage de superplastiques Macrodyne sur mesure<\/span><\/h4>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/a>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t
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Mat\u00e9riaux et applications<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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La superplasticit\u00e9 se trouve dans divers mat\u00e9riaux, y compris les m\u00e9taux et alliages, les c\u00e9ramiques, les verres m\u00e9talliques en vrac et les mat\u00e9riaux g\u00e9ologiques. L’aluminium devient superplastique \u00e0 des temp\u00e9ratures sup\u00e9rieures \u00e0 500 degr\u00e9s Celsius et le titane \u00e0 des temp\u00e9ratures d\u00e9passant 900 degr\u00e9s Celsius. De nouveaux alliages font \u00e9galement leur apparition sur le march\u00e9, qui pr\u00e9sente une superplasticit\u00e9 m\u00eame \u00e0 des temp\u00e9ratures plus basses.<\/p>

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Des mat\u00e9riaux comme ceux-ci permettent d’obtenir des feuilles plus minces, am\u00e9liorant \u00e0 la fois la dur\u00e9e de vie des moules et des pi\u00e8ces et r\u00e9duisant le poids et le co\u00fbt des composants. Par rapport aux m\u00e9thodes de formage traditionnelles, SPF offre des \u00e9conomies de mati\u00e8re (> 10%), r\u00e9duction des co\u00fbts d’outillage (> 20%), des d\u00e9lais d’ex\u00e9cution plus courts et une r\u00e9sistance de la pi\u00e8ce am\u00e9lior\u00e9e.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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L’un des avantages les plus importants du SPF est la capacit\u00e9 de produire des pi\u00e8ces plus grandes, plus r\u00e9sistantes et plus l\u00e9g\u00e8res qu’une presse traditionnelle, avec moins de joints et de soudures. Cela est d\u00fb, en partie, \u00e0 un mat\u00e9riau stratifi\u00e9 particulier (et secret) qui est utilis\u00e9 dans le processus, comme celui utilis\u00e9 dans la fabrication de moteurs \u00e0 r\u00e9action, par exemple.<\/p>

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Le rapport r\u00e9sistance \/ poids \u00e9lev\u00e9 et la r\u00e9sistance \u00e0 la corrosion des composants SPF les rendent id\u00e9aux pour les applications de l’industrie a\u00e9rospatiale. Les presses SPF sont utilis\u00e9es pour certains des programmes d’avions commerciaux les plus \u00e9tendus au monde pour produire des pi\u00e8ces d’aile, des carters de moteur, des pales et des gouvernails. Le SPF est \u00e9galement utilis\u00e9 pour les composants automobiles, les dispositifs m\u00e9dicaux, les panneaux architecturaux et m\u00eame les t\u00eates de clubs de golf. <\/p>

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Un exemple de SPF en action dans l’industrie a\u00e9rospatiale est utilis\u00e9 par les principaux fabricants pour l’a\u00e9ronef, l’espace et la d\u00e9fense, o\u00f9 l’alliage Ti-6AI-4V a \u00e9t\u00e9 utilis\u00e9 pour fabriquer un cadre de poutre centrale de nacelle en un seul composant, comme alternative. aux huit \u00e9l\u00e9ments et aux 96 fixations n\u00e9cessaires auparavant – l’utilisation \u00e0 la fois de SPF et de collage par diffusion a permis de r\u00e9aliser des \u00e9conomies de co\u00fbts de 55 pour cent et une \u00e9conomie de poids de 33 pour cent.<\/p>

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Le collage par diffusion est un autre proc\u00e9d\u00e9, plus respectueux de l’environnement, utilis\u00e9 dans les industries nucl\u00e9aire et a\u00e9rospatiale pour coller plusieurs feuilles ensemble sous vide ou dans un environnement de gaz inerte. Le processus de diffusion \u00e0 l’\u00e9tat solide permet aux mol\u00e9cules des feuilles de s’int\u00e9grer \u00e0 des temp\u00e9ratures et pressions \u00e9lev\u00e9es tout en conservant la plupart des propri\u00e9t\u00e9s inh\u00e9rentes aux m\u00e9taux ou alliages individuels.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t

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\u00c9tablissement des param\u00e8tres de processus<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Le proc\u00e9d\u00e9 SPF est tr\u00e8s distinct et n\u00e9cessite de longues dur\u00e9es de cycle \u00e0 des temp\u00e9ratures extr\u00eamement \u00e9lev\u00e9es. Le temps moyen n\u00e9cessaire pour fabriquer une pi\u00e8ce \u00e0 des temp\u00e9ratures comprises entre 930 et 970 degr\u00e9s Celsius est d’environ 7 heures.<\/p>

Une vitesse de formage lente rend le proc\u00e9d\u00e9 id\u00e9al pour les applications de production \u00e0 faible volume, bien que ce soit l’un des inconv\u00e9nients du SPF. Heureusement, les progr\u00e8s de la technologie des proc\u00e9d\u00e9s ont permis un d\u00e9bit plus rapide et des temps de cycle am\u00e9lior\u00e9s, rendant le SPF plus comp\u00e9titif pour les applications \u00e0 volume \u00e9lev\u00e9, comme celles utilis\u00e9es dans les applications automobiles.<\/p>

Le tableau ci-dessous g\u00e9n\u00e9ralise certains des param\u00e8tres de processus du SPF:<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Param\u00e8tre<\/strong><\/td> Varier<\/strong><\/td><\/tr>
Tonnage typique<\/td> 50 \u00e0 800 tonnes<\/td><\/tr>
Taille de lit typique<\/td> 60 \u00ab\u00a0x 40\u00a0\u00bb \u00e0 120 \u00ab\u00a0\u00e0 80\u00a0\u00bb<\/td><\/tr>
Pression de pressage typique<\/td> 500 \u00e0 1000 psi<\/td><\/tr><\/tbody><\/table>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Presse de formage superplastique de 600 tonnes<\/figcaption>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/figure>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t
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Exemple<\/em>:<\/p>

Les sp\u00e9cifications de tonnage des presses SPF d\u00e9pendent de la taille de la matrice et du composant. Les presses sont pratiquement des m\u00e9canismes de serrage, et les vitesses ne sont pas les m\u00eames que dans une op\u00e9ration de presse r\u00e9guli\u00e8re. Hormis la pression de 500 psi requise pour ouvrir la presse, le tonnage doit \u00eatre plus \u00e9lev\u00e9 pour fournir le bon effet de serrage.<\/p>

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Si la pi\u00e8ce mesure 50 pouces sur 30 pouces, la surface de la pi\u00e8ce sera de 1 500 pouces carr\u00e9s. Prenez ces 1500 pouces carr\u00e9s et multipliez-les par la pression: 500 psi \u00e9quivaudrait \u00e0 750 000 livres de force (ou 375 tonnes). Id\u00e9alement, le tonnage de la presse devrait \u00eatre de 450 \u00e0 500 tonnes, avec une vitesse de fermeture rapide d’environ 50 pouces par minute, un retour rapide de 50 pouces par minute et une pression de 1 \u00e0 5 pouces par minute.<\/p>

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Il est essentiel de s’assurer que les mat\u00e9riaux sont d’\u00e9paisseur uniforme sur toute la surface de la feuille pour garantir une r\u00e9sistance \u00e0 la traction uniforme. Le processus doit \u00e9galement tenir compte des effets du retour \u00e9lastique, qui a tendance \u00e0 se produire une fois que la pression est rel\u00e2ch\u00e9e pendant le processus de production.<\/p>

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De m\u00eame, le grippage peut se produire en cas de frottement et d’adh\u00e9rence, ce qui provoque une rugosit\u00e9 localis\u00e9e et d’autres d\u00e9fauts de surface. Cela est particuli\u00e8rement vrai de l’aluminium lorsqu’il est chauff\u00e9 \u00e0 un \u00e9tat superplastique et soumis \u00e0 des forces de compression. Pour \u00e9viter que le mat\u00e9riau interm\u00e9diaire n’adh\u00e8re au moule, ce qui entra\u00eene des variations de l’\u00e9coulement du mat\u00e9riau lors de son \u00e9tirage, utilisez une lubrification \u00e0 haute temp\u00e9rature pour limiter les frottements et att\u00e9nuer les risques de grippage.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t

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Conception de presse hydraulique SPF<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Une presse hydraulique sp\u00e9cialement con\u00e7ue pour une application SPF est au c\u0153ur de toute op\u00e9ration SPF. Plusieurs fonctionnalit\u00e9s cl\u00e9s de la presse SPF auront des implications sur les r\u00e9sultats du processus:<\/p>