Le matriçage à chaud consiste à faire chauffer un segment de métal appelé lopin. Dans le cas du matriçage le lopin est non ferreux. Pour les métaux ferreux ce processus est nommé estampage. Une fois chauffé le lopin est déposé sur une empreinte appelée matrice. La matrice est préalablement conçue avec un négatif de la forme finale, (forme creuse). Une fois le métal chauffé il est déposé sur la matrice puis serrer entre les différentes parties de la matrice ou moule (inférieur et supérieur) donnant ainsi à la plaque métallique sa forme finale. Cette technologie confère de très bonnes propriétés à la pièce finie gardant toute sa solidité.
Pour procéder au matriçage à chaud les volumes de métal à prévoir est légèrement supérieur à celui du moule pour assurer le remplissage complet du volume. La matrice comporte donc dans sa conception un recueil pour les bavures qui seront supprimés par retrait de matière par un moule de découpage emboutissage.
Quelle est la différence entre la fonderie et le matriçage ? Le matriçage permet par chauffage à haute température du métal une déformation plastique tout en conservant la structure initiale de la plaque ou de la barre métallique. La pression de la presse rapprochant les différentes parties de la matrice engendre une orientation préférentielle de la matière perpendiculairement à l’axe de la pression exercée. On parle de fibrage de la matière. Cela renforce la structure de la pièce selon cet axe.
Cette déformation à haute température réduit la porosité et donc la corrosion de la pièce. Elle permet également de conserver un assemblage des atomes lors de la cristallisation dont la taille des grains est fonction de la pression exercée. Ces grains confèrent une grande résistance mécanique et à la fatigue grâce à l’homogénéité de la taille des grains.
Contrairement au matriçage la fonderie en liquéfiant le métal réorganise complétement l’assemblage atomique de la matière selon la forme du moule. Sans pression orientant la cristallisation la fonderie ne permet donc pas de préserver un maillage de la matière dans une direction préférentielle. On parle d’isotropie de la matière. Les pièces de fonderie sont donc un peu plus fragiles et aussi plus poreuses de par l’organisation même de la matière lors du refroidissement.
Industriellement parlant le matriçage à chaud est beaucoup plus rapide à mettre en place, plus fiable que la fonderie plus régulier pour les séries. Cette régularité de sortie de production nécessite donc moins de contrôles de qualité, ce qui contribue à la réduction des coûts de cette technologie. Ce processus permet aussi la réutilisation de la matière, bavure et copeaux. Qui seront refondu.
Grâce à toutes les caractéristiques et répétitivité des pièces matricées cette technologie est très appréciée dans l’aéronautique le nucléaire les pièces de maroquinerie et plus généralement pour tout ce qui est tuyauterie et vannes.
Le coût de réalisation de la matrice est toutefois élevé rendant cette technologie de matriçage plus intéressant pour les volumes de production supérieur à 10 000 pièces.
Pour aller plus loin : https://eduscol.education.fr/sti/sites/eduscol.education.fr.sti/files/ressources/pedagogiques/6928/6928-le-matricage-ens.pdf
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