Au cours du process de refroidissement ou de trempe, l’outil d’emboutissage demeure fermé un certain temps, jusqu’à ce que la pièce soit refroidie et passe partout en-dessous de 400°C. Le refroidissement permet à l’acier de durcir afin que la pièce en tôle finale ait une dureté d’au moins 1500 MPa. Il est impossible d’obtenir de tels résultats avec des méthodes d’emboutissage classiques.
Lors de la trempe, la tôle chaude est trempée au contact des outils d’emboutissage refroidis. De l’eau froide circule à travers des canaux de refroidissement intégrés dans les outils. Puisque les outils sont plus froids que la tôle emboutie, la tôle est refroidie et les propriétés du matériau changent. Avant que la tôle ne soit refroidie, les températures élevées la ramollissent et la rendent plus facile à emboutir : cela correspond à une structure austénitique du matériau.
Afin d’obtenir la dureté souhaitée, il faut atteindre un taux de refroidissement élevé de plus de 27 K/s, non seulement au cours du formage, mais plus particulièrement tout de suite après le formage, lorsque l’outil est encore fermé. Un taux de refroidissement suffisamment rapide est indispensable pour que la structure passe de l’austénite à la martensite ; après cette transformation, le matériau est durci et trempé.
Le facteur le plus important qui influence le taux de refroidissement est le contact direct entre la surface de l’outil refroidi et la tôle chaude. L’outil doit être conçu de façon à ce que le contact se fasse sur toute la surface de la tôle car la présence éventuelle d’air entre la tôle et l’outil ferait office d’isolant.
Le matériau de l’outil est également un des facteurs qui influence le process de trempe. De nouveaux développements permettent de produire des outils fabriqués avec un acier qui possède un très haut niveau de conductibilité et qui est donc très bien adapté au process de trempe. Mais en général, un compromis en termes de résistance à l’usure doit être trouvé.
En résumé, le process de refroidissement ou de trempe fait partie du process de durcissement dans la presse. Le process de trempe permet d’obtenir le durcissement requis pour la pièce.
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Tailored Tempering [en anglais]
Logiciel pour une Simulation Efficace des Process de Formage à Chaud et de la Trempe