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Pistons forgés



par Jean-Claude Therace

Les pistons destinés aux moteurs des voitures et des motos sont généralement produits en coulant un alliage d’aluminium en fusion dans un moule. Ces pistons coulés sont appréciés pour leur robustesse, leur résistance aux déformations par la chaleur, leurs qualités de dissipation thermique et leur légèreté.

L’autre type de piston est le piston forgé. L’alliage n’est pas amené à la fusion mais chauffé jusqu’à la température où il peut être forgé dans un moule sous pression.

L’aluminium n’ayant pas atteint la fusion dans le processus, l’influence sur la structure du métal reste limité et il conserve dons d’avantage sa robustesse naturelle. Cette technique permet d’obtenir un piston plus fin et donc plus léger, ce qui contribue à réduire les masses en mouvement et de là, le poids du moteur.

Cependant, en raison des exigences élevées liées à la réalisation d’un piston de forme complexe par la méthode de la forge (notamment en matière de contrôle de températures des moules et du métal), et la nécessité de procéder dès lors à plus d’usinages, les pistons forgés sont bien plus onéreux à produire. Par ailleurs, l’alliage d’aluminium haute résistance utilisée pour ces pistons est plus difficile à usiner durant le processus de fabrication en raison de sa résistance.

Les alliages d’aluminium utilisés possédant une fourchette de température plus étroite pour le processus de forgeage, il était essentiel de garantir un contrôle précis de la température.

La technologie de forgeage contrôlé a été introduite pour la production en masse des pistons en aluminium forgé.

Cette technologie permet de contrôler précisément la température de la pièce, la température du moule et l’effort de forgeage.


La technologie

La technologie du forgeage contrôlé permet de surveiller étroitement les conditions du processus, notamment :

- Le chauffage initial de l’ébauche de la pièce ;

- La température du moule afin de conserver la pièce dans la fourchette idéale de température entre 400°C et 500°C ;

- La pression précise devant être appliquée au moule durant le processus, et encore bien d’autres facteurs.

Les pistons forgés réalisés à l’aide de cette méthode possèdent d’excellentes caractéristiques en matière de rigidité, ce qui permet de réaliser des pistons plus fins et donc plus légers, présentant une masse alternative réduite tout en pouvant afficher une qualité supérieure grâce à un aluminium plus résistant.

(© Jean-Claude Therace)
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