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PROCÉDÉS D'ÉLABORATION DES PIÈCES MÉCANIQUES Année universitaire : 2008-2009

PROCEDE D ELABORATION DES PIECES MECANIQUES.ppt

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  • PROCDS D'LABORATION DES PICES MCANIQUESAnne universitaire : 2008-2009

  • Procds d'laboration des pices mcaniquesComprendre les principaux procds et mthodes de la mise en forme :Objectif du cour : FonderieUsinage Soudage ForgeageLaminage Cintrageet dautres

  • On ne peut concevoir un lment de machine quen ayant simultanment, en tte le matriau, dans lequel il va tre constituer et son mode dlaboration . Professeur E. Filippi, FPMsProcds d'laboration des pices mcaniquesObjectif industriel :

  • Procds d'laboration des pices mcaniques

  • Procds d'laboration des pices mcaniquesElaboration des mtauxFonderieMise en forme par dformation plastiqueTechniques dassemblages : Soudage Contenu du cour

  • Procds d'laboration des pices mcaniques

    Elaboration des mtauxFonderieMise en forme par enlvement de matireMise en forme par dformation plastiqueTechniques dassemblages : Soudage Traitements et revtement superficiels

    Sidrurgie : Les techniques d'obtention de la fonte de fer et de l'acier partir de minerai, L'industrie qui les met en uvre.

  • Procds d'laboration des pices mcaniquesElaboration de la fonte : Fonte :Alliage de fer riche en carbone de 1,7 6,67 %Temprature de fusion allant de 1135 C 1350 C en fonction du pourcentage de carbone qu'elle contient.Llaboration de la fonte se fait dans un grand four appel haut fourneau.

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  • Procds d'laboration des pices mcaniquesElaboration de la fonte : Haut-fourneau :

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  • Procds d'laboration des pices mcaniquesElaboration de la fonte : Haut-fourneau :Mnerai de fer + CokeFonte de 1re fusion(Fe + C) (%C de 2.11 6.67 %) Coule Grosses pices pour moulage Fabrication de lacier HautfourneauCubilotLaitier ( dchets) Fonte de 2me fusionLe coke est du carbone presque pur

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  • Procds d'laboration des pices mcaniquesElaboration de lacier : Acier :L'acier, c'est du fer additionn de carbone (entre 0,03% et 2%)Moins il y a de carbone, plus lacier est plastique et mallable; plus il y en a, plus lacier est dur et rsistant ;Les lments ajouts qui permettent dobtenir des nuances varies

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  • Procds d'laboration des pices mcaniquesElaboration de lacier :

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  • Procds d'laboration des pices mcaniquesLa fonderie : Dfinition La fonderie est un procd de fabrication qui permet de raliser des pices par coule du mtal en fusion dans un moule.

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    MouleModlePice finale

  • Procds d'laboration des pices mcaniquesAvantages :Fabrication de pices de formes compliques quil serait difficile ou impossible de raliser par tout autre procd, Production des prix de revient plus intressants de pices plus simples, Couler des alliages difficilement usinables.Quelques chiffres: sur une automobile : 15 % ;sur un tracteur agricole : 50 % ;sur machines-outils, pour un tour parallle par exemple : 75 %.

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  • Procds d'laboration des pices mcaniquesExemple de pices obtenues par fonderie : Collecteur dchappement en fonte GS brute de coule (doc. SBFM)Carter de cylindre en fonte grise(doc. Fonderie du Poitou)

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  • Procds d'laboration des pices mcaniquesPince couper et dnuder en Zamac.Fonderie sous pression (doc. PRAM) Porte-fuse en fonte GS brute de coule (doc. SBFM)Exemple de pices obtenues par fonderie :

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  • Procds d'laboration des pices mcaniquesCage verticale de laminoir de 220 t en acier coul (doc. Creusot-Loire Industrie)Exemple de pices obtenues par fonderie :

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  • Procds d'laboration des pices mcaniquesProcds de moulage : MoulageenMoule non permanentMoule permanentAvec modle Sans modle :- en carapaceModle perdu :- la cire, - au polystyrne Gravit Centrifugation Basse pression Haute pression

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  • Procds d'laboration des pices mcaniquesMoulage au sable: UtilisationLe plus couramment employ Moulage de grosses pices unitairesMoulage de petites et moyennes pices en srieIl est utilis pour le moulage des pices en fonte, acier et mtaux non ferreux. Moule : en sable li avec de l'argile et de l'eau Modle : Avec ou sans modle Modle bois, en pltre ou mtallique Dimensions = dimensions de la pice + retrait + dpouille

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  • Procds d'laboration des pices mcaniquesMoulage au sable Principe : Exemple : Moulage manuelle sur modleTuyauterie

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  • Procds d'laboration des pices mcaniquesMoulage au sable Principe : Modle en bois

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  • Procds d'laboration des pices mcaniquesMoulage au sable Principe : Noyau

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  • Procds d'laboration des pices mcaniquesMoulage au sable Principe : Le demi-modle est plac sur une surface plane au centre du chssisLe demi-modle est plac sur une surface plane au centre du chssis

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    Chssis

  • Procds d'laboration des pices mcaniquesMoulage au sable Principe :

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  • Procds d'laboration des pices mcaniquesMoulage au sable Principe :

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  • Procds d'laboration des pices mcaniquesMoulage au sable Principe : Placement du mandrin du coule, des vents pour lvacuation des gazLa seconde partie du modle est dispose sur le plan de jointRemplissage du chssis suprieur est rempli de sable, serr et aras.

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  • Procds d'laboration des pices mcaniquesMoulage au sable Principe : On spare les deux chssis.Le modle est extrait sans dtriorer lempreinte.On creuse ensuite le canal qui conduira le mtal en fusion, du trou de coule lempreinte.

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  • Procds d'laboration des pices mcaniquesMoulage au sable Principe : On place le noyau dans lempreinte. Puis, on referme lensemble du moule.La coule du mtal liquide

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  • Procds d'laboration des pices mcaniquesMoulage au sable Principe : Le chssis est arrt sur un grille vibrante.Sous le choc des vibrations le sable se casse pour librer la pice moule

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  • Procds d'laboration des pices mcaniquesMoulage au sable Principe : Dbourrage : nettoyage de la pice du sableEbarbage : liminer les appendices Meulage des irrgularits Revtement

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  • Procds d'laboration des pices mcaniquesMoulage au sable : Plaques-modles pour moules de vilebrequins en sable au silicate (vilebrequins en fonte GS) (doc. FM)

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  • Procds d'laboration des pices mcaniquesMoulage au sable : Plaques-modles pour moules de collecteurs dchappement en fonte GS. (doc. SBFM - AT Systmes)

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  • Procds d'laboration des pices mcaniquesMoulage en carapace : Ce procd utilise :des sables mlangs avec des rsines thermodurcissables polymrisantUne plaque modle maintenue en temprature pour que le sable fasse prise sur une certaine paisseur.

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  • Procds d'laboration des pices mcaniquesMoulage en carapace : Avantages :On peut obtenir des pices prcises, de masses importantes : de quelques grammes +100 kgPrcision qui autorise la rduction des surpaisseurs dusinage et lobtention de dtails de forme, lamages, trous de diamtre ... Faibles dpouilles (cylindres avec ailettes en fonte pour moteurs refroidissement air).Pices compactes, sans crique, dun bel tat de surface, avec des contours nets et des artes vives. On peut utiliser tous les alliages, surtout ceux difficilement coulables en moules mtalliques, en raison de leur temprature de coule (alliages ferreux, cuivreux...).

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  • Procds d'laboration des pices mcaniquesMoulage en carapace : Inconvnients :

    haute teneur en rsine -> provoquer des dgagements gazeux gnrateurs de piqres ou de soufflures.

    Cots relativement importants : Sable, 1 kg pour 20 25 kg de pices, Outillage obligatoirement mtalliques.

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  • Procds d'laboration des pices mcaniquesMoulage modles perdus : Utilisent des modles en matire fusible : polystyrne, cire, etc. Les modles en polystyrne sont limins pendant la coule Les modles en cire sont limins par chauffage du moule.Exemples de pices pour moteurs dautomobiles produites en moulage de prcision modle perdu (doc. Mtal Temple)

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  • Procds d'laboration des pices mcaniquesMoulage modles perdus en polystyrne : Appel aussi moulage modle gazifiable ou lost foam.Principe:

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  • Procds d'laboration des pices mcaniquesMoulage modles perdus en polystyrne : Modles en polystyrne (doc. Fonderie-acirie Devaux-Werts)

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  • Procds d'laboration des pices mcaniquesMoulage modles perdus en polystyrne : Utilis pour la fabrication: des grosses pices unitaires (outils demboutissage par exemple), des pices de grandes sries en aluminium, en fonte et en acierLes avantages sont nombreux : Prcision des pices : - pas ou trs peu de dpouille (0,5 1) - pas de joint de moulage (donc pas de risque de dport)Rduction des prix de revient, qui peut atteindre 15 20 %, due la suppression du noyautage, la simplification des oprations de moulage, de dcochage et dbarbage (pratiquement pas de bavures meuler, sauf les traces dattaques de coule)Investissements modrs.

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  • Procds d'laboration des pices mcaniquesMoulage modles perdus en polystyrne : Les inconvnients :une mise au point assez longue (au moment du lancement dune nouvelle pice) ;des difficults pour le collage et des risques de dformation des modles au moment des manutentions, du remplissage et du compactage du sable dans le conteneur ;lobligation de fabriquer des modles en polystyrne en grande quantit pour les fabrications de srie ;La qualit finale des pices tant trs largement fonction de celle des modles,(contrle du modle pour pouvoir produire des pices de qualit)

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  • Procds d'laboration des pices mcaniquesMoulage modles perdus - Moulage la cire perdue : Principe:On confectionne un modle en cire pour le recouvrir ensuite d'un enduit en cramique. En cuisant la cramique pour la faire durcir, on rcupre la cire fondue. Il ne reste plus qu' couler le mtal dans le moule en cramique.

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  • Procds d'laboration des pices mcaniquesMoulage modles perdus - Moulage la cire perdue: Les avantages du procd :La coule de tous les alliages non ferreux (aluminium, magnsium, cuivre, titane, zinc...) La coule des alliages ferreux (aciers doutillage, aciers inoxydables, aciers spciaux, superalliages base de nickel ou de cobalt fortement allis, etc.).La coule de toutes sortes de pices, allant de moins de 1 g plus de 100 kg et de plus dun mtre de longueur. Une trs grande libert de conception des pices.Fabrication de pices en petites, moyennes et grandes sries.Les tats de surface sont excellents,Les prcisions dimensionnelles sont trs bonnes grce la grande rigidit du moule rfractaire, labsence de plan de joint, la rduction ou la suppression des dpouilles.

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  • Procds d'laboration des pices mcaniquesMoulage en moules mtalliques (en coquille) : Il prsente les caractristiques suivantes pour les moules :rigidit de lempreinte ;grande prcision dimensionnelle ;excellent tat de surface des lments moulants ;conductivit thermique leve des empreintes qui donnent aux pices moules des caractristiques mcaniques plus leves de lalliage coul, consquence dune vitesse de refroidissement et de solidification plus leve, donnant un grain plus fin et une matire plus compacte ; mais des contraintes rsiduelles ltat brut peuvent ncessiter un traitement thermique de dtente des pices surtout pour les mtaux ferreux ;la possibilit de faire venir des trous de fixation et de permettre une rduction apprciable des surpaisseurs dusinage.

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  • Procds d'laboration des pices mcaniquesMoulage en moules mtalliques (en coquille) : Moulage en coquille par gravit On coule directement le mtal liquide dans lempreinte dun moule mtallique qui peut comporter ou non des noyaux (mtalliques ou en sable) suivant les pices fabriquer et leur complexit.

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  • Procds d'laboration des pices mcaniquesMoulage en moules mtalliques (en coquille) : Avantages :Cest le procd de moulage en coquille le plus simple.Fournit des pices propres, de bel aspect, lisses, tanches et compactes, aux cotes trs proches des dimensions finales usinage rduitLes pices peuvent prsenter des formes extrieures compliques Inconvnients :Ncessite lemploi de masselottes nombreuses et importantes, ce qui se traduit un barbage plus important. Le temps de solidification des masselottes est long, ralentissant les cadences.Les outillages sont chers, do la ncessit de nappliquer ce procd que pour des pices produites en grandes ou moyennes sries.Moulage en coquille par gravit

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  • Procds d'laboration des pices mcaniquesMoulage en moules mtalliques (en coquille) : Le mtal est inject dans lempreinte grce la pression dun gaz sur le bain liquide et introduit dans le moule par lintermdiaire dune buse dinjection. Moulage en coquille basse pression

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  • Procds d'laboration des pices mcaniquesMoulage en moules mtalliques (en coquille) : utilis dans lautomobile (production de culasses en aluminium...). utilis en srie pour la production de pices en fonte (collecteurs en fonte GS par exemple) rductions dpaisseur dusinageprcision des cotes obtenues. Moulage en coquille basse pression

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    Par Z. El Maskaoui

  • Procds d'laboration des pices mcaniquesMoulage en moules mtalliques (en coquille) : Le mtal est inject sous forte pression dans le moule par lintermdiaire dun piston agissant sur le mtal liquide vers dans un conteneur.Moulage en coquille sous pression

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  • Procds d'laboration des pices mcaniquesMoulage en moules mtalliques (en coquille) : Moulage en coquille sous pression Carter cylindre AS9 U3 coul sous pression (masse 20 kg) (doc. Renault)

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  • Procds d'laboration des pices mcaniquesMoulage en moules mtalliques (en coquille) : Les avantages : bel aspect des pices ;trs grande prcision, rduisant les masses et limitant lusinage ;possibilit dinserts ;meilleure tanchit des pices (carburateurs en Zamak par exemple) ;faibles dpouilles permettant dconomiser la matire, etc.Moulage en coquille sous pression Inconvnients:Les investissements sont toujours levs, surtout pour les grosses pices ; les outillages sont importants et trs coteux. Les formes des pices doivent tre penses en fonction de ce procd, simples lintrieur, plus compliques lextrieur.

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  • Procds d'laboration des pices mcaniquesMoulage en moules mtalliques (en coquille) : Il est utilis principalement pour la fabrication de pices cylindriques creuses (tuyaux par exemple) obtenues par coule du mtal liquide dans des coquilles mtalliques entranes en rotation. Moulage en coquille centrifuge

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  • Procds d'laboration des pices mcaniquesMoulage en moules mtalliques (en coquille) : Moulage en coquille centrifuge Tuyau centrifug en fonte GS (doc. Pont--Mousson)

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  • Procds d'laboration des pices mcaniquesMoulage en moules mtalliques (en coquille) : Moulage en coquille centrifuge Composant de turbine hydraulique en acier inoxydable centrifug verticalement ( 4,10m, masse brute 15 500 kg)Joints dtanchit de ligne darbre dhlice (bronze) centrifugs verticalementCorps de pompe centrifuge en acier inoxydable. Les ajutages, galement centrifugs, sont rapports par soudure

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  • Procds d'laboration des pices mcaniquesMoulage en moules mtalliques (en coquille) : Les avantages : Epuration physique sous leffet de la force centrifuge pendant la solidification (limination des inclusion) ;Mtal plus compact, diminution de certains dfauts (soufflures, inclusions) ;Structure plus fine et meilleures proprits mcaniques de lalliage ;Obtention dune bonne prcision dans les formes ;Rduction de lbarbage et de lusinage des pices ;On peut facilement automatiser le procd (tuyaux, chemises de moteurs, etc.) ;possibilit de faire des pices bimtalliques, comme des tuyaux, des fourreaux, jusqu des cylindres de laminoirs. Moulage en coquille centrifuge Inconvnient:Les outillages sont coteux et il est souhaitable de prvoir les amortissements avec des grandes sries.

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  • Procds d'laboration des pices mcaniquesMoulage avec inserts : Principe : Le moulage avec insertion est un procd qui consiste mettre dans un mme moule deux mtaux en contact, lun ltat solide (linsert) et lautre ltat liquide, pour raliser entre eux une liaison par accrochage ou par soudure qui en fasse, aprs solidification, une pice monobloc.

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  • Procds d'laboration des pices mcaniquesMoulage avec inserts : Il permet damliorer localement les caractristiques dune pice moule :la soudabilit ;les rsistances mcaniques (module dlasticit, rsistance la fatigue, rsistance lusure) ;la rsistance thermique ;la conductivit ;la cration de circuit de refroidissement par incorporation de tubes ;lallgement des pices par mise en place dinserts de faibles paisseurs pour des parties minces ne pouvant tre obtenues brutes de fonderie.

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  • Procds d'laboration des pices mcaniquesDfauts de fonderie : Criques:Ce sont des ruptures ou dchirures du mtal qui se produisent pendant le refroidissement de la pice dans le moule. Ils sont gnralement dues un retrait gn par le sable lors de refroidissement. Solutions : viter les parties massives refroidissement lent (points chauds), et par consquent rechercher une paisseur aussi constante que possible; augmenter la rsistance de la pice par des nervures.

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  • Procds d'laboration des pices mcaniquesDfauts de fonderie : Soufflures ou piqres :Ce sont des cavits ou des trous rsultants de la prsence de bulles de gaz dans lalliage pendant sa solidification dont lorigine peut tre : alliage gaz pendant l'laboration et les manutentions, dgagement de vapeur d'eau du sable, entranement d'air la coule ou mauvais tirage d'air dans le moule, ractions moule mtal.

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  • Procds d'laboration des pices mcaniquesDfauts de fonderie : Retassures : Ce sont des dfauts qui se manifestent par des creux la surface de la pice ou par des cavits lintrieur de celle-ci. On les trouve dans les rgions de la pice restes liquides les dernires. Solutions : Il faut les alimenter par du mtal liquide provenant de masselottes.

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  • Procds d'laboration des pices mcaniquesConditions de choix du procd : importance de la srie fabriquer;alliage mtallique composant la pice;prcision dimensionnelle gnrale et particulire;tat de surface;caractristiques mcaniques minimales;taille de la pice (envergure).moyens de production de la fonderie et possibilits d'adaptation la fabrication demande;complexit des formes;cot d'entretien de l'outillage;dpenses d'nergie;importance relative de l'barbage;qualit de la main d'uvre.

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  • Procds d'laboration des pices mcaniquesUsinage : On appelle usinage toute opration de mise en forme par enlvement de matire destine confrer une pice des dimensions et un tat de surface (cart de forme et rugosit) situs dans une fourchette de tolrance donne. Principaux procds :Procds de coupe Procds par abrasionProcds physico-chimiques

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  • Procds d'laboration des pices mcaniques

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    Mise en forme par dformation plastique :Procds utilisant laptitude du matriau la dformation plastique (encore appele ductilit). La capacit de dformation est une fonction de :Matriau (rhologie)Procd (mode dapplication des contraintes)Conditions opratoires (tribologie, temprature, vitesse)

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    Mise en forme par dformation plastique Mtaux massifsMtaux en feuilles Forgeage, laminage, estampage, filage, tirage, trfilage, etc. Dcoupe, pliage, emboutissage, cintrage, repoussage, fluotournage, etc.e 10 mm e L/10

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    Forgeage libre La matire duvre est comprime suivant une direction et se dplace librement suivant les deux autres.Le forgeage libre s'apparente au martelage des forgerons.

    Temprature de forgeage :Alliage ferreux1 100 < T C < 1 300Alliage daluminium 450 < T C < 550Alliages cuivreux750 < T C < 900

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    Forgeage libre Moyens :Forgeage manuel :Marteau, tenailles, enclume, ..

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    Forgeage libre Moyens :Forgeage mcanique :Engins travaillant par pression (V 1 m/s ) : Presse hydrauliqueEngins travaillant par choc (V 6 m/s) : Marteau-pilon, moutonMarteau pilon 400t - Vitesse : 4 m/s env.(DIEUDONNE-MONTBARD)

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    Forgeage libre Moyens :Marteau-pilon :

  • Procds d'laboration des pices mcaniques

    Elaboration des mtauxFonderieMise en forme par enlvement de matireMise en forme par dformation plastiqueTechniques dassemblages : Soudage Traitements et revtement superficiels

    Mthodes de forgeage libre :Etirage : Diminution de la section, ce qui provoque laugmentation de la longueur.

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    Elaboration des mtauxFonderieMise en forme par enlvement de matireMise en forme par dformation plastiqueTechniques dassemblages : Soudage Traitements et revtement superficiels

    Mthodes de forgeage libre :Refoulement : Diminution de la longueur, ce qui provoque laugmentation de la section.

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    Elaboration des mtauxFonderieMise en forme par enlvement de matireMise en forme par dformation plastiqueTechniques dassemblages : Soudage Traitements et revtement superficiels

    Mthodes de forgeage libre :Etampage : Calibrage de la section laide de deux tampes reproduisant chacune la demi-forme de la pice

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    Mthodes de forgeage libre :Bigornage : Augmentation du diamtre dune bauche annulaire, par tirage de la paroi.Forgeage dune virole pour cuve de racteur nucleaire. (doc. Creusot-Loire)

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    Mthodes de forgeage libre :Mandrinage : Diminution du diamtre dune bauche annulaire, par rtreinte de la section.

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    Mthodes de forgeage libre :Dgorgeage : Diminution locale de lpaisseur laide dun outil (dgorgeoir) en forme de coin.Il sagit dune opration prparatoire ltirage.

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    Mthodes de forgeage libre :Poinonnage, perage :

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    Mthodes de forgeage libre :Tranchage (mise longueur):Dcouper avec une lame.

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    Par Z. El MaskaouiENSEM CasablancaMthodes de forgeage libre :Gamme de forgeage libre :

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    Par Z. El MaskaouiENSEM CasablancaForgeage libre Applications :Arbres de machines de grandes dimensions partir d'un lingot coul : arbre de turbine vapeur de 300 tonnes, arbre d'alternateur, arbres pour la marine, vilebrequin de gros moteur diesel marin, etc.

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    Par Z. El MaskaouiENSEM CasablancaForgeage libre Applications :

    Fabrication dun vilebrequin dun gros moteur diesel marin

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    Par Z. El MaskaouiENSEM CasablancaLaminage conventionnel Opration de mise en forme par dformation plastique, destine rduire la section dun produit de grande longueur, par passage entre deux ou plusieurs outils axisymtriques tournant autour de leur axe ; cest la rotation des outils qui entrane le produit dans lemprise par lintermdiaire du frottement.

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    Laminage conventionnel LaminageProduits longsProduits plats barres, fils, tubes, poutrelles, rails...tles, bandes et feuillards

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    Par Z. El MaskaouiENSEM CasablancaLaminage circulaireTransformation dune bauche annulaire de faible diamtre (obtenue la presse) en une forme annulaire de grand diamtre dont la section axiale peut prsenter un profil complexe.

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    Par Z. El MaskaouiENSEM CasablancaLaminage circulairePermet de raliser des produits de forme annulaire de section axiale prsentant un profil complexe.Laminage de denture : Les outils ont la forme de segments denture intrieures.

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    Par Z. El MaskaouiENSEM CasablancaEstampageLe lopin, pralablement chauff, est comprim entre deux blocs (cas le plus frquent) comportant des gravures (matrices).

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    Par Z. El MaskaouiENSEM CasablancaEstampage

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    Par Z. El MaskaouiENSEM CasablancaFilage:Au moyen dune compression ou dun choc, le lopin est pass dans une filire qui lui donne sa forme.Le filage directe

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    Par Z. El MaskaouiENSEM CasablancaFilage:Le filage inverse

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    Par Z. El MaskaouiENSEM CasablancaFilage:Le filage seffectue froid pour les mtaux les plus mallables (Al par exemple) chaud pour les autres.

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    Par Z. El MaskaouiENSEM CasablancaFilage:Presses de filage

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    Par Z. El MaskaouiENSEM CasablancaFilage:Presses de filage

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    Par Z. El MaskaouiENSEM CasablancaEtirage :Lbauche est soumise une traction longitudinale et passe travers une filire qui provoque une rduction de la section.

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    Par Z. El MaskaouiENSEM CasablancaEtirage :

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    Elaboration des mtauxFonderieMise en forme par enlvement de matireMise en forme par dformation plastiqueTechniques dassemblages : Soudage Traitements et revtement superficiels

    Par Z. El MaskaouiENSEM CasablancaCorroyage

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    Par Z. El MaskaouiENSEM CasablancaCorroyage

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    Par Z. El MaskaouiENSEM CasablancaFormage des produits plats (ou mtaux en feuilles)

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    Par Z. El MaskaouiENSEM CasablancaFormage des produits plats (ou mtaux en feuilles) La dcoupe Pliage Profilage froid sur machines galets Cintrage Emboutissage Repoussage Fluotournage

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    Par Z. El MaskaouiENSEM CasablancaFormage des produits plats (ou mtaux en feuilles) La dcoupeCisaillagePoinonnage - dcoupageSciage - trononnageDcoupe au jet d'eauOxycoupageDcoupe au plasmaDcoupe au laserDcoupage par lectro-rosion

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    Par Z. El MaskaouiENSEM CasablancaFormage des produits plats (ou mtaux en feuilles) La dcoupeCisaillage

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    Par Z. El MaskaouiENSEM CasablancaFormage des produits plats (ou mtaux en feuilles) La dcoupeCisaillageCisaille levier

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    Par Z. El MaskaouiENSEM CasablancaFormage des produits plats (ou mtaux en feuilles) La dcoupeCisaillageCisaille guillotine

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    Par Z. El MaskaouiENSEM CasablancaFormage des produits plats (ou mtaux en feuilles) La dcoupePoinonnage - dcoupage

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    Par Z. El MaskaouiENSEM CasablancaFormage des produits plats (ou mtaux en feuilles) La dcoupePoinonnage - dcoupage

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    Par Z. El MaskaouiENSEM CasablancaFormage des produits plats (ou mtaux en feuilles) La dcoupeSciage - trononnage

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    Par Z. El MaskaouiENSEM CasablancaFormage des produits plats (ou mtaux en feuilles) La dcoupeOxycoupageConsiste sectionner un mtal par l'action d'un jet d'oxygne cylindrique agissant sur un zone localise de ce mtal port la temprature d'amorage de la combustion vive. Ce procd convient particulirement la coupe des aciers. Les ractions de base sont dans ce cas :3Fe + O2 2 FeO + Q13 Fe + 2 O2 Fe3O4 + Q24 Fe + 3 O2 2 Fe2 O3 + Q3

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    Par Z. El MaskaouiENSEM CasablancaFormage des produits plats (ou mtaux en feuilles) La dcoupeOxycoupage

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    Par Z. El MaskaouiENSEM CasablancaFormage des produits plats (ou mtaux en feuilles) La dcoupeOxycoupageGrande vitesseCot peu lev des quipements Epaisseur environ 350mm Prcision faibleZone affecte par la chaleurLa largeur de la saigne de coupe est de l'ordre de 1,5 10 mm

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    Par Z. El MaskaouiENSEM CasablancaFormage des produits plats (ou mtaux en feuilles) La dcoupeDcoupe au laser LASER : Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation Un systme de dcoupe laser utilise un faisceau laser focalis dans une tte de coupage. Le faisceau lumineux est absorb par le mtal et transform en chaleur. La temprature atteinte provoque la fusion, voire la vaporisation du mtal fondu.

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    Par Z. El MaskaouiENSEM CasablancaFormage des produits plats (ou mtaux en feuilles) La dcoupeDcoupe au laser Bonne prcisionFormes complexes ralisablesGrande vitesse de coupe Grande varit de matriaux y compris non mtalliquesFaible largeur de saigne (ex. 0,3 mm pour une tle d'acier de 2 mm d'paisseur)Absence de dformation thermique ou mcaniquePas d'usure d'outils et d'outillages Investissement important

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    Par Z. El MaskaouiENSEM CasablancaFormage des produits plats (ou mtaux en feuilles) La dcoupeDcoupe au jet d'eauutilise un jet d'eau (charge d'abrasifs) concentr, mince (0,08 0,5 mm) et extrmement puissant ( 2000 5000 bars) propuls trs grande vitesse ( 2 3 fois la vitesse du son)Un pouvoir d'rosion trs important.

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    Par Z. El MaskaouiENSEM CasablancaFormage des produits plats (ou mtaux en feuilles) La dcoupeDcoupe au jet d'eauPas de zone affecte par la chaleur Coupe tous matriaux y compris verre, caoutchouc, etc. Faible vitesseNcessite de trs hautes pressionsBruit (80 130 dB)Moins bonne prcision Problme de recyclage des boues et d'vacuation des eaux uses

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    Par Z. El MaskaouiENSEM CasablancaPliageFormage des produits plats (ou mtaux en feuilles)

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    Par Z. El MaskaouiENSEM CasablancaFormage des produits plats (ou mtaux en feuilles)Pliage

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    Par Z. El MaskaouiENSEM CasablancaFormage des produits plats (ou mtaux en feuilles)Profilage froid sur machines galets Le profilage froid sur machines galets consiste dformer progressivement, sans rduction d'paisseur, une bande plane (feuillard) entre des galets de formes complmentaires axes gnralement horizontaux.

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    Par Z. El MaskaouiENSEM CasablancaFormage des produits plats (ou mtaux en feuilles)Profilage froid sur machines galets

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    Par Z. El MaskaouiENSEM CasablancaFormage des produits plats (ou mtaux en feuilles)Profilage froid sur machines galets

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    Par Z. El MaskaouiENSEM CasablancaFormage des produits plats (ou mtaux en feuilles)Cintrage - roulageLe cintrage est une opration qui consiste raliser, partir d'une tle plane et sur une machine rouler, des pices surface dveloppable, appeles viroles, de forme cylindrique ou conique

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    Elaboration des mtauxFonderieMise en forme par enlvement de matireMise en forme par dformation plastiqueTechniques dassemblages : Soudage Traitements et revtement superficiels

    Par Z. El MaskaouiENSEM CasablancaUn flan est maintenu serr entre un mandrin et une poupe rotative, lensemble tant mis en rotation, un outil fixe ou une molette couche le mtal en le ramenant la forme du mandrin.Formage des produits plats (ou mtaux en feuilles)Repoussage

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    Par Z. El MaskaouiENSEM CasablancaFormage des produits plats (ou mtaux en feuilles)Repoussage

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    Elaboration des mtauxFonderieMise en forme par enlvement de matireMise en forme par dformation plastiqueTechniques dassemblages : Soudage Traitements et revtement superficiels

    Par Z. El MaskaouiENSEM CasablancaFormage des produits plats (ou mtaux en feuilles)Repoussage

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    Par Z. El MaskaouiENSEM CasablancaUn flan ou une bauche serr entre un mandrin et une poupe rotative, lensemble tant mis en rotation, le mtal du flan est cras contre les gnratrices du mandrin par laction de deux ou trois molettes.Formage des produits plats (ou mtaux en feuilles)Fluotournage

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    Par Z. El MaskaouiENSEM CasablancaLemboutissage est un procd de formage par dformation chaud ou froid des mtaux visant transformer une tle en une pice plus ou moins creuse de surface non dveloppable. Formage des produits plats (ou mtaux en feuilles)Emboutissage

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    Par Z. El MaskaouiENSEM CasablancaFormage des produits plats (ou mtaux en feuilles)Emboutissage

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    Par Z. El MaskaouiENSEM CasablancaSoudageLe soudage est un procd dassemblage qui assure la liaison permanente de divers lments mtalliques.Deux techniquesSoudage autogneSoudage htrogneConsiste lier deux lments dun mme mtal par fusion locale.Le mtal dapport lorsquil est utilis est de mme nature que les lments assembler.Consiste introduire entre les lments assembler un mtal liquide qui aprs refroidissement lie fortement les deux lments.Mtal de base et mtal dapport ne sont pas de mme nature.

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    Elaboration des mtauxFonderieMise en forme par enlvement de matireMise en forme par dformation plastiqueTechniques dassemblages : Soudage Traitements et revtement superficiels

    SoudageEnergieSoudage autogneThermochimiqueElectriqueMcaniqueLumineuseAluminothermieOxyactylniqueA larc lctriquePar rsistance lectriquePar frictionPar choc, pressionLaserBombardement lectronique

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    Elaboration des mtauxFonderieMise en forme par enlvement de matireMise en forme par dformation plastiqueTechniques dassemblages : Soudage Traitements et revtement superficiels

    Arc manuel l'lectrode enrobeUn courant lectrique fait jaillir, sous une tension donne, un arc lectrique entre lme de llectrode enrobe et le mtal des bords assembler. La chaleur dgage par larc lectrique fait fondre simultanment le mtal de base des bords assembler, lme et lenrobage de llectrode.

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    Par Z. El MaskaouiArc manuel l'lectrode enrobeMatriel de soudage

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    Arc manuel l'lectrode enrobe

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    Les lectrodes enrobes Arc manuel l'lectrode enrobe

    Mtal de base Mtal dapportAciers ordinairesAciers ordinaires avec des teneurs en C, S, P et Mn contrlsAciers inoxydableset faiblement allis Acier austnitique(18% Cr, 8% Ni)FontesFonte 4% de Si.Al et alliagesAl (90%) et Si (10%)Cu et alliagesCu-Cr; Cu

  • Procds d'laboration des pices mcaniquesDiffrents types denrobage Arc manuel l'lectrode enrobe

    EnrobageConstituantsUtilisationPolaritRutile Oxyde de titane (TiO2) Permet de souder aisment en toutes positions en courant continu ou alternatif.belle prsentation le plus couramment utilisNormale Basique carbonate de chaux Il fournit un laitier calcaire dont leffet dsulfurant favorable au soudage des aciers ferritiques diminue le risque de fissuration chaud de mtal dpos.Il prsente les meilleures caractristiques mcaniques, pour les assemblages de haute scurit et pour les aciers difficilement soudables.InverseCellulosiquecellulose Soudage rapideforte pntration Application au soudage des gazoducs et doducs. Inverse Oxydantoxydes de fer et manganiseA bas prix, pour des travaux trs ordinaires, peu utiliss.La soudabilit de mtal de base doit tre bonne sinon le mtal constituant le joint est sensible la fissuration chaud.NormaleAcidesilicateNB: Polarit normale signifie lectrode au ple ngative

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    Courant lectrique de soudage Soudage bout bout dune tle dpaisseur 2 mmDiamtre de llectrode 2.5 mmIs = 55 A55Arc manuel l'lectrode enrobe

    Diamtre de llectrode (en mm)1.622.53.15456.3e(mm)Intensit de soudage (en A)1252354555 3607090485100130590110130160612014016081251501701013016019023012130170200250151802102702019022030025200230320302002503205025035080250350100250350

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    Par Z. El MaskaouiENSEM CasablancaPrparation des assemblages Arc manuel l'lectrode enrobe

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    Par Z. El MaskaouiENSEM CasablancaMthodes de soudage Pointage :maintenir lcartement choisi,empcher les dformations nuisibles une bonne excution de la soudure.L = tous les 50 fois lpaisseur Arc manuel l'lectrode enrobe

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    Elaboration des mtauxFonderieMise en forme par enlvement de matireMise en forme par dformation plastiqueTechniques dassemblages : Soudage Traitements et revtement superficiels

    Par Z. El MaskaouiENSEM CasablancaMthodes de soudage Position de llectrode :Arc manuel l'lectrode enrobe

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    Par Z. El MaskaouiENSEM CasablancaMthodes de soudage Position de llectrode :Arc manuel l'lectrode enrobe

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    Un courant lectrique fait jaillir, sous une tension donne, un arc lectrique entre le fil-lectrode et le mtal des bords assembler. Soudage semi-automatique ( M.I.G. ET M.A.G. )La protection de larc et du bain de fusion est assure par un gaz inerte ou non (Argon, Argon + Hlium, Argon + CO2 (< 3%), Argon + CO2 + H2) qui donnent leur nom aux procds: M.I.G. (Metal Inert Gas) M.A.G. (Metal Active Gas)Le procd M.A.G. est utilis uniquement pour le soudage des aciers non ou faiblement allis.

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    Par Z. El MaskaouiENSEM CasablancaSoudage semi-automatique ( M.I.G. ET M.A.G. )

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    Mthodes de soudage Soudage semi-automatique ( M.I.G. ET M.A.G. )

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    Par Z. El MaskaouiENSEM CasablancaSOUDAGE TIG Le soudage TIG (Tungsten Inert Gas) est un procd l'arc sous protection de gaz inerte avec une lectrode infusible (tungstne).Le mtal d'apport (baguette de fil dress de 0,8 mm 4,0 mm) est amen manuellement ou automatiquement.

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    Elaboration des mtauxFonderieMise en forme par enlvement de matireMise en forme par dformation plastiqueTechniques dassemblages : Soudage Traitements et revtement superficiels

    Par Z. El MaskaouiENSEM CasablancaSOUDAGE TIG Avantages du procd : Simple d'emploi Travail fin et prcis Large gamme d'paisseur Trs bonnes qualits de joint et bonnes caractristiques mcaniques Soudage dans toutes les positions Aspect de cordon trs correct Procd automatisable

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    Par Z. El MaskaouiENSEM CasablancaSOUDAGE PAR RESISTANCESoudage par points : Les pices souder sont serres entre lectrodes. Le courant lectrique de forte intensit passe travers les tles souder ce qui fait fondre la zone de contact par un dgagement de chaleur.

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    Elaboration des mtauxFonderieMise en forme par enlvement de matireMise en forme par dformation plastiqueTechniques dassemblages : Soudage Traitements et revtement superficiels

    Par Z. El MaskaouiENSEM CasablancaSOUDAGE PAR RESISTANCESoudage par points : Chaleur dgageQ = R.I.t [J] Re : Rsistance ohmique des lectrodesRm : Rsistance ohmique des picesRci : Rsistance de contact pice lectrode Rc : Rsistance de contact pice

    Avec Rc Rc1+Rc2R = Re1 + Re2 + Rm1 + Rm2 + Rc1 + Rc2 + Rc

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    Par Z. El MaskaouiENSEM CasablancaSOUDAGE PAR RESISTANCESoudage par points : Rglage de la machine :Il est li la plus mince des paisseurs souder

    A C I E R N O N A L L I E SEpaisseur e1 ou e2 (mm)Intensit de courant (A)Temps de soudage(s)Effort F(daN)Diamtre d(mm)0.560000.11003.5190000.220051.5120000.2533062140000.2845072.5160000.3250083185000.46008.5

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    Par Z. El MaskaouiENSEM CasablancaSOUDAGE PAR RESISTANCESoudage par points :

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    Par Z. El MaskaouiENSEM CasablancaSOUDAGE PAR RESISTANCESoudage la molette : Les pices souder sont superposes et sont serres localement entre deux molettes en alliage de cuivre. L'ensemble pices / molettes est travers par un courant de soudage qui provoque une lvation de temprature par effet Joule et la fusion localise des deux pices dans la zone de positionnement des deux molettes.

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    Par Z. El MaskaouiENSEM CasablancaSOUDAGE PAR RESISTANCESoudage la molette : Soudure continue Soudure avec points espacs Soudure avec points superposes Les diffrents types de soudures

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    Par Z. El MaskaouiENSEM CasablancaSOUDAGE PAR RESISTANCESoudage la molette : Paramtres de soudage a la molette

    ACIERS NON ALLIES (Documentation SCIAKY)e(mm)Vitesse (m/min)Intensit (A)Pression (daN)0,52,310 600 2500,8 2,113 000 3501,01,915 000 4001,51,917 500 5252,01,521 000 6752,51,326 000 8003,01,130 000 950

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    Soudage aluminothermiqueLe soudage aluminothermique est un procd de soudage par raction chimique exothermique dans un creuset et par coule de mtal en fusion.La chaleur ncessaire la fusion des abouts de rails est obtenue par la rduction de l'oxyde de fer par l'aluminium suivant la raction chimique suivante : Fe2 O3 + 2 Al Al2 O3 + 2 Fe + 181 500 calories

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    Soudage aluminothermiqueLa raction chimique se produit lorsque le mlange est port une temprature de 1300 Celsius. La fusion est ralise dans un creuset partir d'une charge d'oxydes mtalliques et ferriques et d'une fine poudre d'aluminium. L'acier liquide fait fondre les abouts de rail et aprs refroidissement forme une soudure homogne. Il est ncessaire de prchauffer les abouts des pices souder pour viter un refroidissement trop rapide du mtal fondu lors de la sortie du creuset. La dure de la raction dure entre 30 et 90 secondes.

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    Soudage Oxyactylnique L'nergie calorifique ncessaire au soudage est fournie par une flamme oxyactylnique (oxygne O2 + actylne C2H2).

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    Soudage Oxyactylnique C2H2 + O2 2 CO + H2 + 106 500 Cal

    Le monoxyde de carbone et l'hydrogne sont des gaz rducteurs qui protgent le mtal en fusionCombustion primaire: Combustion secondaire : 2CO + H2 + 3/2 O2 2 CO2 + H2O

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    Par Z. El MaskaouiSoudage Oxyactylnique Alimentation en gaz

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    Elaboration des mtauxFonderieMise en forme par enlvement de matireMise en forme par dformation plastiqueTechniques dassemblages : Soudage Traitements et revtement superficiels

    SoudageSoudage HtrogneBrasageSoudo-brasageLa fusion du mtal dapport est obtenue de proche en proche.La fusion du mtal dapport seffectue simultanment dans lensemble du joint

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