Une diversité unique de savoir-faire
Forge aluminium
Le forgeage de l’aluminium, appelé matriçage, est un procédé de mise en forme utilisant un outillage de forme et nécessitant une maîtrise précise de la température. Il permet de transformer des alliages d’aluminium en composants présentant : une excellente intégrité, de hautes propriétés métallurgiques et un rapport résistance/masse élevé, pour répondre aux exigences des applications soumises à des sollicitations importantes. Cette technologie exploite les principaux atouts de l’aluminium : une densité environ trois fois inférieure à celle de l’acier, une bonne conductivité thermique et, selon l’alliage et l’environnement considéré, une résistance élevée à la corrosion. Le forgeage permet ainsi de développer des pièces légères et durables destinées à des fonctions mécaniques critiques.
Particulièrement adapté aux secteurs aéronautique, automobile, ferroviaire et énergétique, le forgeage de l’aluminium permet de produire des pièces matricées ainsi que des composants creux ou tubulaires par extrusion à chaud. Nos capacités couvrent des applications aéronautiques spécialisées, des programmes automobiles de niche, des équipements liés à l’hydrogène ainsi que des composants pour les secteurs ferroviaire et énergétique, notamment des aubes de compresseur. Nos moyens industriels sont adaptés aux petites et moyennes séries, ainsi qu’à certains programmes nécessitant des cadences plus importantes. Selon la géométrie et l’alliage, les composants peuvent atteindre 200 kg et être mis en forme sur presses hydrauliques à l’aide d’outillages développés pour les exigences spécifiques de l’aluminium.
Pièces de précision légères
La forge aluminium offre un équilibre performant entre légèreté et résistance mécanique. Par rapport à certaines solutions moulées, elle permet de limiter les effets des porosités de solidification et de développer un fibrage adapté aux principales sollicitations de la pièce. Contrairement à l’usinage intégral dans une barre ou une plaque, le forgeage permet d’orienter le fibrage en fonction de la géométrie finale et réduit l’usinage aux seules surfaces fonctionnelles. La forge en matrice autorise par ailleurs des formes tridimensionnelles complexes, tandis que l’extrusion à chaud convient particulièrement aux composants allongés, creux ou tubulaires.
Le procédé de mise en forme induit une déformation plastique qui contribue à affiner la microstructure et à améliorer les caractéristiques mécaniques en tenue statique et en fatigue. La combinaison d’un alliage adapté, d’un traitement thermique maîtrisé et d’une conception optimisée permet d’exploiter pleinement le potentiel de l’aluminium forgé et d’atteindre les performances recherchées pour chaque application.
Capacités Setforge
Petites à grandes séries
Toutes séries d'alliages d'aluminium
Pilons et presses
De 0,1 kg à 200 kg
Extrusion à chaud
De 0,1 kg à 300 kg
Procédé de fabrication
Le forgeage de l’aluminium exige une maîtrise précise de la température, de la vitesse de déformation, de la lubrification et des conditions thermiques de l’outillage. La conductivité thermique élevée de l’aluminium favorise en effet des échanges rapides avec les matrices, tandis que sa plage de mise en forme dépend étroitement de la composition et de l’état métallurgique de l’alliage. Nos équipes utilisent des outils de simulation pour étudier l’écoulement de la matière, la répartition des déformations et l’évolution des températures au cours du cycle. Le développement d’outillages adaptés permet ensuite de maîtriser le remplissage des matrices, de limiter les risques de replis ou de sous-remplissage et d’orienter le fibrage selon la géométrie recherchée.
Nos procédés couvrent l’intégralité des familles d’alliages d’aluminium adaptées au forgeage et utilisées dans les secteurs aéronautique, automobile, ferroviaire et énergétique. Les paramètres sont définis pour chaque combinaison d’alliage, de géométrie, de masse et de propriétés mécaniques attendues.
- Séries 1xxx
- Séries 2xxx (2024, 2014) : haute résistance pour les composants de structure aéronautique
- Séries 4xxx
- Séries 5xxx
- Séries 6XXX (6061, 6082) : excellente formabilité et résistance à la corrosion pour les applications automobiles
- Séries 7XXX (7075, 7050, 7175) : résistance maximale pour les composants critiques aéronautiques et de défense exigeant des ratios résistance/poids supérieurs et une résistance à la corrosion sous contrainte
POURQUOI LA FORGE ALUMINIUM ?
Le forgeage de l’aluminium offre plusieurs avantages par rapport à la fonderie ou à l’usinage intégral dans la barre. Il permet d’obtenir des composants légers présentant une forte intégrité métallurgique, un fibrage adapté à leur géométrie et de bonnes performances mécaniques. Associé à un choix approprié de l’alliage et du traitement thermique, le procédé contribue à améliorer la résistance et la tenue en fatigue, tout en conservant les atouts intrinsèques de l’aluminium, notamment sa faible densité, sa conductivité thermique et sa résistance à la corrosion. Nos capacités s’adaptent aussi bien au prototypage aéronautique qu’aux séries automobiles spécialisées.
Découvrons ensemble comment la forge aluminium peut bénéficier à votre projet !
Un rapport résistance/masse élevé
Avec une densité d’environ 2,7 g/cm³, l’aluminium est approximativement 65 % moins dense que l’acier, et peut, selon le procédé, atteindre 70% des propriétés de l’acier. Cette caractéristique en fait un matériau particulièrement adapté aux applications dans lesquelles la masse influence directement la consommation d’énergie, la charge utile ou les performances dynamiques. Cette faible densité offre un potentiel d’allègement particulièrement important, que la conception et le dimensionnement permettent d’adapter aux exigences de résistance, de rigidité et de performance de chaque composant.
Le forgeage permet de développer des composants présentant de hautes propriétés mécaniques et une répartition de matière adaptée aux zones sollicitées. La maîtrise du fibrage, de l’alliage et du traitement thermique contribue à obtenir les niveaux de résistance et de tenue en fatigue recherchés pour les applications aéronautiques, automobiles et ferroviaires.
Des géométries adaptées à chaque application
Le matriçage permet de réaliser des ébauches complexes proches de la géométrie finale, avec des variations de section et une répartition ciblée de la matière. Des surépaisseurs restent conservées sur les surfaces nécessitant des tolérances ou des états de surface précis, puis sont retirées lors de l’usinage. L’extrusion à chaud complète cette capacité pour la fabrication de pièces allongées, creuses ou tubulaires.
La combinaison des procédés permet d’adapter la solution industrielle à la géométrie, au volume de production et aux performances attendues, depuis le prototype aéronautique jusqu’aux séries automobiles spécialisées.
Une résistance à la corrosion adaptée à l’environnement
Certaines séries d’aluminium forment naturellement une fine couche d’oxyde qui leur confère une protection efficace dans de nombreux environnements. Le choix de la nuance, de l’état métallurgique et des éventuels traitements de surface permet ensuite d’adapter et de renforcer cette résistance en fonction des contraintes d’utilisation, notamment en présence d’humidité, de sels ou d’agents chimiques.
Le choix du traitement thermique doit également rechercher un équilibre entre résistance mécanique, ténacité et sensibilité à la corrosion sous contrainte. Cette optimisation est particulièrement importante pour les applications aéronautiques, marines, énergétiques ou automobiles soumises à des environnements sévères.
Une industrialisation appuyée par la simulation
La simulation de l’écoulement de la matière par analyse des éléments finis contribue à définir les éléments de la mise en forme avant le lancement de la production. Elle permet d’anticiper les zones de déformation, les évolutions de température et les difficultés potentielles de remplissage.
La conception d’outillages sur mesure et leur maîtrise en interne facilitent les ajustements de géométrie, le prototypage et l’optimisation progressive du procédé. Cette approche contribue à réduire les risques industriels et à maintenir les niveaux de qualité attendus pour les applications aéronautiques et automobiles critiques.
LA FORGE ALUMINIUM CHEZ SETFORGE
Setforge dispose de deux sociétés spécialisées en forge aluminium : Setforge La Clayette pour les applications de forge en matrice et Setforge Bouzonville pour les procédés avancés d’extrusion à chaud. Ces deux sites sont certifiés EN 9100, garantissant la conformité aux standards qualité aéronautiques pour les applications critiques. Nos capacités combinées traitent des composants jusqu’à 200 kg, en s’appuyant sur des presses hydrauliques, des systèmes de régulation thermique spécialisés et des outillages sur mesure optimisés pour toutes les séries d’alliages d’aluminium.
Nos systèmes qualité complets incluent les certifications NADCAP Traitement Thermique et NADCAP Contrôles Non Destructifs, permettant un traitement complet en interne de la matière première aux composants finis certifiés. Les capacités avancées de traitement thermique couvrent la mise en solution, la trempe et le revenu, optimisés pour chaque système d’alliage d’aluminium, tandis que les contrôles non destructifs certifiés, incluant l’inspection par ressuage fluorescent (FPI S2, S3), garantissent l’intégrité interne et de surface. Cette approche intégrée assure une traçabilité et une documentation complètes, essentielles pour les applications aéronautiques, énergétiques et automobiles spécialisées nécessitant une vérification complète des propriétés matière.
CORPS HYDRAULIQUE
Aluminium
Énergie
TUBE
Aluminium
Aéronautique
BRAS DE SUSPENSION
Aluminium
Ferroviaire
CARTER DE PISTON
Aluminium
Hélicoptère
COLLECTEUR
Aluminium
Hydrogène
CARTER DE PISTON
Aluminium
Aéronautique
DEMI-ROUE
Aluminium
Aéronautique
AUBE OGV
Aluminium
Aéronautique
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NOS PROCÉDÉS DE FORGE
Setforge forge des pièces de 0,1 kg à 1 500 kg sur l’ensemble des procédés de forge en matrice fermée. Une étendue de capacités tout simplement unique sur le marché. Du prototype à la production automobile en grande série, notre approche va bien au-delà de la forge elle-même : nous accompagnons nos clients dès les premières étapes du co-développement jusqu’aux opérations de finition, couvrant chaque étape du parcours, de l’intention de conception à la pièce finie.
Découvrez les géométries et types de pièces que nous forgeons !
FORGE À CHAUD
De 0,2 kg à 1 500 kg
Adapté à une large gamme de formes complexes, plates ou en volume. Poids maximum : Acier 1 500 kg | Acier inoxydable 1 400 kg | Ti et base Ni 200 kg.
ÉLECTRO-REFOULAGE
De 0,1 kg à 200 kg
Pièces longues avec plateau jusqu'à 1 200 mm de longueur, diamètre de plateau jusqu'à 450 mm et diamètre de barre initial jusqu'à 130 mm.
REFOULAGE
De 2 kg à 600 kg
Pièces longues à géométrie de tête complexe jusqu'à 5 000 mm de longueur, diamètre de tête jusqu'à 400 mm et diamètre de barre initial jusqu'à 170 mm.
FORGE À FROID
De 0,3 kg à 25 kg
Arbres et pièces longues, diamètre max. jusqu'à 120 mm et longueur jusqu'à 800 mm.
EXTRUSION À CHAUD
Jusqu'à 1 500 kg
Profils tubulaires et en forme d'arbre, droits ou profilés, avec ou sans perçage à chaud, diamètre extérieur max. 500 mm, longueur max. 1 700 mm.
FORGE ALUMINIUM
De 0,1 kg à 200 kg
Adapté à une large gamme de formes complexes plates ou en volume en séries 1XXX à 7XXX.
FORGE À MI-CHAUD
Jusqu'à 4 kg
Pièces variées, diamètre jusqu'à 130 mm et longueur jusqu'à 450 mm.
LAMINAGE CIRCULAIRE
Jusqu'à 12 kg
Engrenages et couronnes avec différentes géométries de section jusqu'à 250 mm de diamètre.
UNE APPROCHE À 360°
Au fil des années, nous avons développé une expertise concrète dans chacune des disciplines nécessaires à la réalisation d'une pièce forgée : de l'ingénierie amont et la conception d'outillages, jusqu'au traitement thermique et aux opérations d'usinage. Chacune de ces compétences s'est construite à travers une expérience industrielle réelle, en étroite collaboration avec des constructeurs, des équipementiers internationaux de rang 1 et des partenaires d'usinage. Il en résulte un partenaire qui maîtrise l'ensemble de la chaîne, anticipe les contraintes à chaque étape, et reste impliqué de la première discussion technique jusqu'à la livraison finale.
Explorez l'étendue complète de nos capacités !
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