Auto Voiture FAQ

Le forgeage est un processus où le métal chaud de la forme brute est ensuite écrasé de manière très forcée par des matrices de forme exacte, comprimant sévèrement les molécules de métal ou d'alliage. Il y a des tensions internes créées au sein de la structure, qui résistent finalement aux contraintes de pure et de tension en ayant une réserve de "forces" contrebalancées en raison de la myriade de minuscules nœuds de contrainte créés par la forge à l'intérieur. Les matrices ne sont pas nécessaires pour le forgeage, car tout forgeron ou forgeron crée des contraintes similaires lorsqu'il bat du métal chaud avec un marteau pendant qu'il refroidit. Cependant, si la pièce (ou l'épée) est réchauffée à nouveau, une grande partie du gain peut être perdue car les molécules relâchent leurs positions exiguës.

Il y a aussi la trempe, qui prend une pièce métallique qui est très proche un point eutectique (changement de phase) et en le refroidissant soudainement dans un bain d'huile ou d'eau, peut-être même du gaz liquéfié. Cela crée des propriétés de résistance similaires, mais ne doit pas être considéré comme un forgeage car le gain est peu profond et ne s'étend généralement pas à travers la pièce. Ceci est généralement suivi d'un "recuit", qui est un processus de chauffage et de refroidissement lent très contrôlé qui soulage CERTAINES des contraintes de surface pouvant entraîner des fissures ou des éclats. Si la pièce est de taille irrégulière (comme une bielle avec une tête de bielle et une tête de pied de bielle), le processus de trempe est également susceptible de provoquer un gauchissement qui doit être éliminé, généralement mécaniquement par pliage. Je ne suis pas au courant que cela soit beaucoup utilisé pour les pièces de moteur.

La plupart des pièces de moteur produites en série sont fabriquées par moulage, ce qui est différent du forgeage dans la mesure où le métal en fusion est « simplement » versé dans un moule presque en forme et laissé refroidir. Les molécules de l'alliage peuvent se déplacer selon leurs besoins et la pièce subit peu de contraintes internes. Il s'agit d'un processus moins coûteux que le forgeage, car les moules sont beaucoup moins chers à fabriquer que les matrices de forgeage, ainsi que pour de nombreuses autres raisons. Les pièces forgées commencent souvent sous forme de pièces moulées. Dans les applications à haute puissance et autres cas où les RPM et/ou les pressions des cylindres (BMEP) sont très élevés, les dépenses supplémentaires de pièces forgées en valent la peine.

BMW, Porsche, Corvette, Ferrari, etc. utiliser des pièces forgées où le coût est moins préoccupant que la performance et la perception. Un autre avantage crucial est que les pièces peuvent être forgées avec moins de matériau pour un poids inférieur, tout en étant plus solides qu'un moulage de pommes à oranges. C'est ÉNORME dans quelque chose comme une bielle (plus un piston), où la plupart des défaillances ne sont PAS dues à la compression du boost, mais à cause des contraintes de tension, de la fatigue due au changement de direction après le point mort haut. Chaque assemblage alternatif entier peut ne peser que quelques livres, mais imaginez le stress si vous deviez le jeter loin de vous et vous le renvoyer instantanément - 15000 fois par minute, 250 fois par SECONDE sur un litrebike ou un moteur F1 moderne. C'est pourquoi les moteurs à compression élevée, à régime élevé et à suralimentation élevée utilisent des composants internes forgés ... pas tant à cause de la pression, mais à cause des forces de tension plus élevées créées par des pièces moulées plus lourdes - des forces qui sont (je pense que je me souviens) CUBE par rapport au RPM, et carré par rapport au poids. [ce souvenir n'est peut-être pas exact]... Aller plus loin dans la réduction de poids suggère des matériaux comme le titane ou les composites exotiques de nanoparticules de carbone métal yadayada, qui sont bien au-delà de répondre à votre question ou à mon portefeuille.

TOUS ces éléments Les processus nécessitent des postfaces d'usinage exactes pour obtenir les dimensions exactes appropriées pour le montage des roulements et les filetages pour l'assemblage.

La métallurgie est incroyablement intéressante. Il y a 6000 ans, les artisans fabriquaient des épées qui n'ont toujours pas été entièrement recréées à ce jour. Malgré des progrès incroyables dans la technologie des alliages et du travail des métaux, je ressens toujours la seule différence énorme entre l'art de l'alchimie et la science de la métallurgie, c'est que la métallurgie fonctionne réellement !

J'adorerais un ensemble de Manly forgé ou des tiges Crower pour mon projet Saabaru EJ205, mais 1 000 $ à 1 400 $ sont probablement 4 ou 5 fois le coût de pièces d'origine parfaitement réparables pour un véhicule d'origine. Je ne mentionnerai même pas le coût d'un vilebrequin forgé. Et puis il y a ces trucs à pistons... [soupir]