Desserrage par emboutissage à froid, pourquoi le desserrage persiste-t-il même après avoir changé de matériau ?

COLD HEADING MATERIAL ENGINEERING CLASSROOM · RX-CE-025

Desserrage par emboutissage à froid, pourquoi le desserrage persiste-t-il même après avoir changé de matériau ?

À partir d’une réclamation client concernant des écrous de tuyau en 20MnB4 : « Ce lot de matériau est difficile à usiner, essayons avec une autre pièce. » Lorsqu’un phénomène de rayage apparaît lors du formage à froid par emboutissage, il est courant sur le terrain de penser d’abord à changer le matériau. Mais après avoir effectué ce changement, le problème persiste. Que faire ensuite ? Lors d’une inspection sur site chez un client, des écrous de tuyau à tête hexagonale en 20MnB4 présentaient des rayures, et l’équipement émettait également un bruit anormal.

À partir d’une réclamation client concernant des écrous de tuyau en 20MnB4 : « Ce lot de matériau est difficile à usiner, essayons avec une autre pièce. » Lorsqu’un phénomène de rayage apparaît lors du formage à froid par emboutissage, il est courant sur le terrain de penser d’abord à changer le matériau. Mais après avoir effectué ce changement, le problème persiste. Que faire ensuite ? Lors d’une inspection sur site chez un client, des écrous de tuyau à tête hexagonale en 20MnB4 présentaient des rayures, et l’équipement émettait également un bruit anormal.

RX-CE-025Engineering knowledgeCreation Group Technical Team

Technical trust signals

AuthorCreation Group Technical Team
Technical reviewCreation Group Materials Engineering Team
Updated2026-09-13
Referenced standards
  • ISO 4954-1:2024
  • ISO 4954-2:2024
  • JIS G3505
  • ASTM F2282
  • EN 10263

À partir d'une réclamation client concernant des écrous de tuyau en 20MnB4

« Ce lot de matériau est difficile à usiner, essayons un autre. »

Lorsqu’un phénomène de grattage apparaît lors du formage à froid, il est courant de penser tout d’abord à changer le matériau. Mais après avoir effectué ce changement, si le problème persiste, que faire ensuite ?

Lors d’une inspection sur site chez le client, des écrous hexagonaux pour tuyaux en 20MnB4 présentaient des traces de grattage, accompagnées d’un bruit anormal au niveau de l’équipement. Sans modifier ni l’équipement ni les outillages, le client a procédé à une production pilote avec de l’acier de grade 35.

Le bruit s’est légèrement atténué, mais les pièces prélevées sur site présentaient toujours des marques de grattage.

Ce résultat ne permet pas de déterminer directement qui a raison ou tort, mais il nous rappelle qu’il ne faut pas se contenter de changer continuellement de matériau.

Photo originale n°27 prise sur site

Desserrage par emboutissage à froid, pourquoi le desserrage persiste-t-il même après avoir changé de matériau ?
Figure 1 : Échantillons prélevés sur différents postes de travail.
Si une chaussure serre, changer de chaussettes suffit-il à résoudre le problème ?

Si une partie de la chaussure serre, changer de chaussettes peut rendre la marche plus confortable, mais la zone irritée reste inchangée.

Le grattage lors du formage à froid fonctionne parfois de la même manière.

En examinant et en comparant les échantillons issus de chaque poste, nous avons constaté un déficit d’ajustement dans le passage à travers la filière. Après vérification par le client, cette observation a été confirmée.

Pour le dire simplement : lorsque le matériau traverse certaines zones, il devrait passer sans difficulté, mais il subit en réalité un frottement inutile. Une fois la couche protectrice superficielle endommagée, les frottements ultérieurs peuvent abîmer la surface, provoquant ainsi des marques de grattage.

Ainsi, une couche de protection trop épaisse n’est pas forcément synonyme de sécurité. De même, si une chaussure serre déjà, on ne peut pas espérer résoudre le problème en changeant uniquement de chaussettes.

Photo originale n°17 Photo originale n°15

Figure 2 : Vérification dimensionnelle sur place des pièces intermédiaires. Pour un même produit fini, il faut rechercher la cause dans le processus de fabrication.
La présence d’huile ne garantit pas une lubrification efficace

Un autre détail notable sur site : l’huile de la machine était relativement épaisse, et l’opérateur a indiqué qu’elle n’avait pas été renouvelée depuis longtemps. Les faces hexagonales des pièces présentaient également une coloration noire.

Il existe plusieurs raisons à l’épaississement de l’huile ; on ne peut pas simplement conclure qu’elle n’a pas été changée depuis longtemps. Outre la durée d’utilisation, il convient d’examiner ce qui s’est mélangé à l’huile et si les impuretés ont été correctement éliminées.

Pendant le processus d’usinage, des copeaux métalliques ou des résidus de revêtement peuvent pénétrer dans l’huile. En l’absence d’un filtrage efficace, ces particules métalliques peuvent circuler avec l’huile et revenir entre les matrices et les pièces, aggravant ainsi les rayures superficielles et l’usure des outillages.

C’est comme utiliser un chiffon contaminé par du sable pour nettoyer une lentille : au lieu de protéger la surface, cela risque au contraire de l’endommager davantage.

Ainsi, « avoir de l’huile » ne signifie pas automatiquement que la lubrification est efficace. Il faut surveiller à la fois l’état de l’huile et l’efficacité du filtrage. L’épaisseur et la coloration noire observées dans ce cas constituent des indices nécessitant une investigation approfondie, mais elles ne prouvent pas à elles seules la présence de contaminants métalliques.

Si l’ajustement de l’usinage est insuffisant et que les conditions de lubrification posent problème, demander simplement une couche de protection plus épaisse sur le matériau ne résoudra pas tous les problèmes.

Les clients ont besoin de bien plus que de simples essais successifs avec différents matériaux

Dans cette analyse, nous avons identifié un jeu insuffisant dans la filière comme l’une des causes du grattage, et avons formulé des recommandations visant à améliorer l’ajustement et la lubrification. Toutefois, l’efficacité de ces mesures doit encore être validée par des tests de production.

Pour le client, les pertes ne se limitent pas aux quelques pièces défectueuses, mais s’étendent aux arrêts de production, aux changements de matériau et aux tentatives répétées sans objectif clair.

Nous fournissons des matériaux, mais nous nous intéressons aussi à leur comportement une fois intégrés dans les machines de nos clients : pourquoi sont-ils performants, et pourquoi pas ? Nous traitons directement les problèmes liés au matériau lui-même, et analysons conjointement avec le client les questions relatives à l’ajustement de l’usinage. Aider le client à identifier précisément où mener ses prochaines investigations est bien plus utile que de déclarer globalement que « le matériau n’est pas en cause ».

Si vous rencontrez également des problèmes de grattage lors du formage à froid, que le changement de matériau ne résout pas, ou si le même matériau présente des performances variables, évitez de tirer des conclusions hâtives. Envoyez-nous des photos des pièces défectueuses, la désignation du matériau et les étapes de fabrication concernées ; nous pourrons d’abord vous aider à définir la direction de l’analyse, puis, si nécessaire, approfondir l’étude avec des échantillons.

Frequently Asked Questions

Fils marqués lors du frettage à froid, pourquoi les fils sont-ils encore marqués après changement de matériau?
À partir d'une réclamation client sur un écrou de tube d'huile 20MnB4 : « Ce lot est difficile à emboutir, essayons un autre. » Lorsque des marques apparaissent en frettage à froid, on pense souvent sur place à remplacer le matériau. Mais même après remplacement, le problème persiste. Que faire ensuite ? Lors d'une enquête chez un client, des écrous hexagonaux externes 20MnB4 pour tube d'huile présentaient des marques, et l'équipement émettait également un bruit anormal.
Le fait qu'un matériau soit conforme aux normes signifie-t-il nécessairement qu'il peut être fretté de manière stable?
Non. La conformité aux normes indique que le matériau remplit les conditions de base pour entrer dans le processus de fabrication, mais la stabilité du frettage dépend aussi du traitement de surface, de la lubrification, des outillages, de l'équipement, de la température, de la séquence opératoire et de la compatibilité avec la structure du produit.
Quels sont les facteurs clés influant sur la stabilité du frettage à froid?
Outre la nuance et la composition chimique, il convient de prêter attention à la pureté, à l'homogénéité de la structure, à la surface et à la décarburation, à l'état du tréfilage, au film phospho-savonné, à l'alimentation en lubrifiant, à la conception de l'outil, à la rigidité de l'équipement et à l'équilibre thermique.

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Creation Group supports cold heading wire, shaped wire and cold-drawn seamless shaped tube projects with material, process and failure-analysis engineering.

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