Métallurgie : Préparation, Types de Métaux et Techniques de Façonnage

Préparation des Métaux

Les métaux sont des matériaux obtenus à partir de minéraux présents dans les roches. Ils sont extraits dans des mines à ciel ouvert ou des mines souterraines.

Le dépôt est riche en minerais métalliques (le minerai), qui constitue la partie utile, et en autres minéraux et roches (la gangue).

• Métallurgie : L'ensemble des industries responsables de l'extraction et du traitement des minerais métalliques.
• Acier : Industrie de la métallurgie qui travaille avec des matériaux ferreux. Cela va de l'extraction du minerai de fer jusqu'à sa commercialisation pour utilisation dans la fabrication de produits.

Les Types de Métaux

• Métaux ferreux : Leur composant principal est le fer. Par exemple : le fer pur, l'acier, la fonte.
• Métaux non ferreux : Matériaux métalliques qui ne contiennent pas ou contiennent très peu de fer. Par exemple : le cuivre, le bronze, le laiton, le zinc.

Métaux Ferreux

Ils sont les plus couramment utilisés.

Un alliage est un mélange de deux ou plusieurs éléments chimiques, dont au moins un, qui est le plus important, est un métal.

• Fer pur : Concentration en carbone de 0,008 % à 0,03 %.
• Acier : Concentration en carbone de 0,03 % à 1,76 %.
• Fonte : Concentration en carbone de 1,76 % à 6,67 %.

Métaux Non Ferreux

• Métaux lourds : Cuivre, laiton, bronze, nickel, plomb, étain, zinc.
• Métaux légers et ultra-légers : Aluminium, titane, magnésium.

Techniques de Façonnage

Chaînage (ou Mise en Forme par Déformation)

Comprend toutes les techniques qui modifient la forme d'une pièce métallique en appliquant des forces externes. Par exemple :

• Laminage : Le métal est passé à travers des rouleaux qui le compriment, réduisent son épaisseur et augmentent sa longueur.
• Extrusion : Passage du métal (souvent en fusion) à travers une filière qui a la forme désirée, en appliquant une force grâce à un piston.
• Forgeage.
• Emboutissage : Introduction du morceau de métal chaud entre deux matrices, une fixe et une mobile, pour lui donner la forme souhaitée.
• Découpage/Estampage : Frappe d'une plaque de métal pour la faire épouser la forme du moule ou de la matrice désirée.
• Pliage.

Métallurgie des Poudres

Se compose des étapes suivantes :

1. Broyage jusqu'à obtenir une poudre métallique.
2. Pressage de la poudre dans une matrice.
3. Chauffage au four à 70 % du point de fusion du métal (frittage).
4. Compression à une taille appropriée.
5. Refroidissement.

Moulage

Marche à suivre :

1. Chauffer le métal jusqu'à ce qu'il fonde.
2. Verser le métal liquide dans un moule.
3. Laisser refroidir jusqu'à prise.
4. Démouler la pièce.

Techniques de Manipulation

• Pour assembler : Utilisation de séparateurs, de sous-têtes et de grammets (ou rivets/boulons, selon le contexte).
• Pour couper : Ciseaux, scie à métaux, scie circulaire, cisaille ou massicot, presse ou matrice, meuleuse.
• Pour percer : Poinçonnage, perçage.
• Pour tailler/tracer : Ciseau et burin, tour.
• Pour le polissage/finition : Lime, ponceuse, meuleuse, grattoir.