Formage des métaux

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Mark Kozdras
Chef du groupe technique Traitement de matériaux avancés,
Gestionnaire de programme, Matériaux pour les transports, les bâtiments et l’industrie
Téléphone : 905-645-0695
Courriel : Mark.Kozdras@canada.ca

La recherche sur le formage des métaux consiste principalement à mettre au point de nouveaux alliages et procédés dans le cadre de l’étude des métaux légers, comme des alliages de pointe d’acier à haute résistance, d’aluminium, de titane et de magnésium. L’utilisation de tels matériaux est étudiée dans le secteur des transports pour réduire le poids et la consommation de carburant. D’autres activités de formage des métaux se rapportent à l’étude des matériaux pour les secteurs des pipelines, de la défense et nucléaire.

Une presse pour le formage des métaux qui s’appelle une Macrodyne.

Presse à triple effet de 1 800 tonnes (gauche) avec trou pour extrusion verticale, presse à forger à simple effet de 1 200 tonnes (droite). Photo par CanmetMATÉRIAUX.

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L’installation pilote de formage des métaux de CanmetMATÉRIAUX est utilisée pour l’étude des technologies, dont l’estampage, le filage et le forgeage. L’installation comprend une presse à triple effet de 1 800 tonnes, une presse à forger à simple effet de 1 200 tonnes et une presse à renflement hydro/gaz de 500 tonnes. La presse à triple effet peut être utilisée pour les essais d’estampage de tôle, mais également comme installation d’extrusion avec une capacité d’environ 600 tonnes. Avec cette dernière, une billette peut être extrudée verticalement dans un trou sous la presse. La presse à simple effet est dotée d’un système de commande de pointe et est utilisée pour le forgeage et le forgeage liquide. La presse à renflement hydro/gaz est utilisée principalement pour réaliser des études de formabilité du métal en feuille et tubulaire.

 
Une presse pour le formage des métaux.

Presse à former à double effet avec corrélation d’images numériques pour extensométrie. Photo par CanmetMATÉRIAUX.

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Le laboratoire de formage des métaux est également doté d’autres capacités techniques clés :

  • diagrammes des déformations-limites jusqu’à 350 °C en utilisant la méthode Marciniak;
  • essais multi-axes : façonnage de tôles et de tubes hydro/gaz;
  • extensométrie de pointe à l’aide de la corrélation d’images numériques (ARAMIS/ARGUS);
  • simulation des procédés de formage des métaux à l’aide d’ABAQUS;
  • conception de matrices à chaud/très chaud pour l’estampage, le filage et le forgeage.

Ces capacités peuvent servir pour les applications suivantes :

  • déformations-limites des alliages de pointe d’acier à haute résistance, d’aluminium, de magnésium et de titane;
  • caractérisation anisotrope du métal à hexagonal compact (p. ex. alliages de magnésium, de titane et de zirconium);
  • forgeage et filage contrôlés pour améliorer les propriétés des matériaux;
  • validation expérimentale de modèles informatiques de pointe des matériaux.