refouler

Le refoulement est une opération de forgeage qui comprime une pièce métallique chauffée sur sa longueur, la faisant épaissir et raccourcir. Un poinçon ou une matrice frappe la face d'extrémité du matériau, poussant le métal vers l'extérieur et vers le bas pour augmenter la section transversale tout en réduisant la longueur. Le processus ne fonctionne que sur les métaux mous ou les pièces chauffées, car le métal froid résiste à la déformation plastique et risque de se fissurer à la place.

L'application industrielle la plus courante est la fabrication de rivets. Une longueur de fil ou de tige est chauffée au rouge cerise ou orange (généralement de 1100 à 1200 degrés Celsius pour l'acier), insérée dans une cavité de matrice et frappée à l'extrémité avec un bélier. La matrice confinée force le métal à gonfler vers l'extérieur, formant la tête arrondie caractéristique. Les tiges de soupape pour les moteurs à combustion interne sont refoulées de manière similaire pour créer la tête plus large qui se loge dans le cylindre.

Les machines de forgeage par refoulement vont des simples marteaux manuels aux machines d'en-tête entièrement automatisées qui peuvent produire des milliers de fixations par heure. Les machines d'en-tête horizontales à refoulement saisissent la tige dans une matrice, l'avancent à la bonne longueur, puis frappent l'extrémité saillante avec un bélier horizontal. Les machines verticales utilisent la gravité ou la pression hydraulique. La variable critique est la chaleur : le métal qui refroidit en dessous de la température de recristallisation devient trop dur pour être déplacé sans se fracturer, de sorte que les lignes de production comprennent des chauffages par induction ou des fours pour maintenir la température du stock lorsqu'il passe à travers la matrice.

Le refoulement à froid est possible pour de petites sections de métaux très ductiles comme le cuivre ou l'aluminium, mais nécessite une force beaucoup plus importante. Le refoulement à chaud est la pratique courante pour l'acier et le fer. Le processus crée des surfaces de forgeage caractéristiques : les marques de matrice restent visibles sur la tête refoulée, et le flash (matériau mince pressé entre les moitiés de matrice) doit être coupé par la suite. Un refoulement incomplet laisse un diamètre de tête insuffisant ; un refoulement excessif sous une force trop importante provoque le flambage ou le cisaillement de la pièce avant que la tête ne se forme correctement.

Le terme vient de l'utilisation vernaculaire de « upset » (bouleversé) pour signifier déplacé ou perturbé, faisant référence au métal poussé ou perturbé de sa forme originale. Dans le forgeage lourd, le « upsetting » peut également décrire le chauffage et la préparation d'une billette avant qu'elle n'entre dans la presse principale, bien que cet usage soit moins courant dans le langage commercial moderne.