Procesos de Fabricación Por Forja

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Procesos de fabricacin por forja:Definicin: Esteproceso de fabricacinse utiliza para dar una forma y unas propiedades determinadas a los metales y aleaciones a los que se aplica mediante grandes presiones. La deformacin se puede realizar de dos formas diferentes: porpresin, de forma continua utilizandoprensas, o por impacto, de modo intermitente utilizando martillos pilones.Hay que destacar que es un proceso de conformado demetalesen el que no se produce arranque deviruta, con lo que se produce un importante ahorro de material respecto a otros procesos, como por ejemplo elmecanizado.

Los principales tipos de forja que existen son: Forja libre Forja con estampa Recalcado Forjado isotrmico

Forja libreSe caracteriza porque la deformacin del metal no est limitada (es libre) por su forma o masa. Se utiliza para fabricar piezas nicas o pequeos lotes de piezas, Adems este tipo de forja sirve como preparacin de las preformas a utilizar en forjas por estampa.

Forja con estampaEste tipo de forja consiste en colocar la pieza entre dos matrices que al cerrarse conforman una cavidad con la forma y dimensiones que se desean obtener para la pieza. A medida que avanza el proceso, ya sea empleando martillos o prensas, el material se va deformando y adaptando a las matrices hasta que adquiere la geometra deseada. Este proceso debe realizarse con un cordn de rebaba que sirve para aportar la presin necesaria al llenar las zonas finales de la pieza, especialmente si los radios de acuerdo de las pieza son de pequeo tamao y puede estar sin rebaba, dependiendo de si las matrices llevan incorporada una zona de desahogo para alojar el material sobrante (rebaba) o no. Se utiliza para fabricar grandes series de piezas cuyas dimensiones y geometras pueden variar ampliamente. Las dimensiones de estas piezas van desde unos pocosmilmetrosde longitud ygramosdepesohasta variosmetrosytoneladas, y sus geometras pueden ser simples o complejas. Cabe mencionar que es el forjado de estampa

Tambin puede encontrarse como forja en dados cerrados.En efecto as se presentan estos forjados.Forjado isotrmico[editareditar cdigo]Artculo principal:Forjado isotrmicoElforjado isotrmicoes un tipo especial de forja en la cual la temperatura de lostroqueleses significativamente superior a la utilizada en procesos de forja convencional.RecalcadoA diferencia de los procesos anteriores que se realizan en caliente, este adems puede realizarse en fro. Consiste en la concentracin o acumulacin de material en una zona determinada y limitada de una pieza (normalmente en forma de barra). Por tanto, una consecuencia directa de este proceso es que disminuye lalongitudde la barra inicial y aumenta la seccintransversalde sta en la zona recalcada.Si el proceso se realiza en fri y en los extremos de las piezas se denomina encabezado en fro. CARACTERSTICAS DE LOS PRODUCTOS FORJADOS: REPETIBILIDAD: largas series de productos idnticos. Excelentes PROPIEDADES MECNICAS: Tenacidad Ductilidad Resistencia a fatiga Resistencia a la corrosin gracias a: La INTEGRIDAD METALRGICA El FIBRADO DIRECCIONAL (siguiendo el contorno de la pieza) Alta PRODUCTIVIDAD (n de piezas/hora). Solo se justifican SERIES LARGAS (coste de utillajes y medios de produccin). Las cotas y superficies funcionales (TOLERANCIAS Y ACABADOS SUPERFICIALES) suelen precisar MECANIZADO posterior. Equipos de forjado:Los equipos para el proceso de forja se pueden dividir en dos grandes grupos: PRENSASY MARTILLOS PRENSAS: aplicacin de PRESIN sobre el material. Proporcionan una deformacin homognea del material y mejores tolerancias que los martillos. Su capacidad viene definida por la FUERZA disponible en la carrera de bajada de la estampa. Se clasifican en funcin del mecanismo utilizado para el movimiento de la estampa superior : Prensas MECNICAS Prensas HIDRULICAS

VariacionesdeProceso

. Forja por impresin cerrada con matriz con exceso dematerial lateral, longitudinal y sin flash.

Tecnicas:Un gran nmero de elementos de la vida cotidiana requieren piezas de metal , que se forjaron por el fabricante. Metal forjado tradicional fue un proceso intensivo de mano de obra en la que la pieza fue creada con la mano para responder a las necesidades del proyecto . Instalaciones para trabajar los metales modernos tienen una gran variedad de tipos de equipos a utilizar en el proceso, y hay cuatro tcnicas de trabajo de metales mecanizados comunes: cada , de prensa, de rollo y de forja en fro.

Abrir la forja es lo que viene a la mente cuando la gente piensa de la forja. Se trata de la calefaccin de metal a una temperatura viable y trabajar con l directamente en el yunque , martillazos en forma con varias herramientas. Esto requiere un alto grado de habilidad tcnica y fuerza. Esta tcnica todava se utiliza para la fabricacin de finas piezas de arte, zapatos de caballo , y los componentes metlicos a medida.

Estampacin es una tcnica para forzar el metal en una matriz golpendolo con un martillo . Esto ha sido durante siglos , con herreros hacer los troqueles , calentando el metal, y luego golpeando el metal en el molde , la creacin de la forma deseada. Martillos mecanizados se utilizan en las instalaciones de fabricacin para mantener la lnea de produccin con rapidez en movimiento, y algunas plantas utilizan un conjunto de dos matrices que estn junto martillada , forzando el metal adicional a los lados de la matriz , mientras que la formacin de la forma moldeada . Esta tcnica se utiliza a menudo para componentes de automvilesProductos: Los forjadores usan la forja en fro para crear productos simtricos. El dado y prensa utilizados son en general circulares y requieren de lubricacin durante el proceso de deformacin metlica. Los procesos de forja en caliente calientan elobjeto, y a veces tambin el dado, para crear un material ms maleable. Las tcnicas de forja en caliente hacen uso del calor para cambiar la estructura cristalina interna del material.

Laminacin:Definicin:El proceso de laminado consiste en calentar previamente los lingotes de acero fundido a una temperatura que permita la deformacin del lingote por un proceso de estiramiento y desbaste que se produce en una cadena de cilindros a presin llamado tren de laminacin.Tipos de laminacin:Existen dos tipos de laminacin:Laminacin en caliente: la temperatura del metal suele ser de unos 1000 C.Laminacin en frio: se realiza a temperatura ambiente.Caractersticas:Laminacin en caliente: Mejora la dureza, resistencia y ductilidad. Quiebre de impurezas Elimina la porosidad de los lingotes.Laminacin en frio: Acabado liso y brillante libre de escamas. Mayor rectitud Mayor maquinibilidad Aumenta la dureza y ductilidad.Equipos: Altos hornos. Reduccin directa.Variables:

tecnicas: Dependiendo de la tcnica y el tamao se puede obtener por medio de las siguientes tecnicas: Tren desvastador: convierte los lingotes en secciones transversal cuadrada (bloom) y rectangulares (slab) de gran longitud. Tren de perfiles estructurales: se usan blooms para obtener diferentes perfiles. Tren de bandas calientes: se usan para obtener chapas de distintos tamaos y espesores.PRODUCTOS:Laminado de TochosLaminado de PalanquillasLaminado de PlanchonesLaminacin de palanquillasLaminacin de tochosextrusindef:Laextrusines un proceso utilizado para crear objetos con seccin transversal definida y fija. El material se empuja o se extrae a travs de un troquel de una seccin transversal deseada.Trefilado:Se entiende portrefilara la operacin de conformacin en fro consistente en la reduccin de seccin de un alambre o varilla hacindolo pasar a travs de un orificio cnico practicado en unaherramientallamada hilera o dado. Los materiales ms empleados para su conformacin mediante trefilado son elacero , elcobre, elaluminioy loslatones, aunque puede aplicarse a cualquier metal o aleacindctil.Caractersticas del trefiladoEltrefiladopropiamente dicho consiste en el estirado del alambre en fro, por pasos sucesivos a travs de hileras, dados o trefilas decarburo de tungstenocuyo dimetro es paulatinamente menor. Esta disminucin de seccin da al material una ciertaacrituden beneficio de suscaractersticas mecnicas.Dependiendo de la longitud y el dimetro de las barras a trabajar, varan las reducciones que se pueden llegar a obtener mediante este proceso. A las barras de hasta 15 mm de dimetro o mayores, se les suele dar una ligera pasada para mejorar el acabado superficial y las tolerancias dimensionales reduciendo su dimetro hasta 1,5 mm. En otros tamaos ms pequeos, se puede llegar a conseguir reducciones del 50%, y en otros alambres de hasta el 90% en pasadas sucesivas, partiendo en un estado del material de recocido y antes de que necesite un nuevo recocido con el fin de eliminar su acritud. Se fabrican alambres de hasta 0,025 mm y menores, variando el nmero de hileras por los que pasa el alambre y con varios recocidos de por medio.La disminucin de seccin en cada paso es del orden de un 20% a un 25% lo que da un aumento de resistencia entre 10 y 15 kg/mm2. Pero alcanzado cierto lmite, variable en funcin del tipo de acero, no es aconsejable continuar con el proceso de trefilado pues, a pesar que laresistencia a traccinsigue aumentando, se pierden otras caractersticas como la flexin.Las ventajas que aporta el trefilado propias del conformado en fro son las siguientes: buena calidad superficial, precisin dimensional, aumento de resistencia y dureza, y por supuesto la posibilidad de producir secciones muy finas.

Equipo necesario[Las mquinas utilizadas para realizar este proceso se denominan trefiladoras. En ellas se hace pasar el alambre a travs de las hileras, como se ha descrito anteriormente. Para lograrlo el alambre se enrolla en unos tambores o bobinas de traccin que fuerzan el paso del alambre por las hileras. Estas hileras se refrigeran mediante agua y las bobinas o tambores de traccin se refrigeran normalmente con agua y aire. Las trefiladoras pueden ser de acumulacin en las que no hay un control de velocidad estricto entre pasos o con palpadores en las que s se controla la velocidad al mantener el palpador una tensin constante.Materiales a los que se aplicaAlambreProceso de obtencinTras el proceso de fundicin del acero, se obtiene lapalanquilla, de seccin cuadrada, despus por laminacin en caliente se obtienen los rollos dealambrncon cascarilla. Este sufre un tratamiento trmico deaustemperingopatentadodurante el cual, laaustenitase transforma enbainita. La estructura baintica da al material unaductilidadsuficiente para facilitar su deformacin en fro durante el proceso de trefilado.Si se trata de alambres deacerocon un bajo contenido en carbono, es suficiente un recocido, que recristaliza laferritadejando el material apto para trefilar.El alambre as tratado pasa a continuacin por un proceso de desoxidacin en medio cido, en el cual se eliminan los xidos y la cascarilla que lo recubren al salir del horno de patentado. Antes del trefilado conviene proteger la superficie del alambre con una capa defosfatos, (bonderizacin) o bien cobre, cal u otro depsito que servir de soporte del lubricante de trefilera.

Embuticin:Laembuticines un procesotecnolgicode conformado plstico que consiste en la obtencin de piezas huecas con forma de recipiente a partir dechapasmetlicas. Este proceso permite obtener piezas de formas muy diversas y es una tcnica de gran aplicacin en todos los campos de laindustria.Soldadura:Lasoldaduraes unproceso de fabricacinen donde se realiza la unin de dos materiales, (generalmentemetalesotermoplsticos), usualmente logrado a travs de lacoalescencia(fusin), en la cual las piezas son soldadasfundiendoambas y pudiendo agregar un material de relleno fundido (metal o plstico), para conseguir un bao de material fundido (elbao de soldadura) que, al enfriarse, se convierte en una unin fija. A veces la presin es usada conjuntamente con el calor, o por s misma, para producir la soldadura. Esto est en contraste con la soldadura blanda (en inglssoldering) y lasoldadura fuerte(en inglsbrazing), que implican el derretimiento de un material de bajo punto de fusin entre piezas de trabajo para formar un enlace entre ellos, sin fundir las piezas de trabajo.

Fundicin:Se denominafundiciny tambinesmelter(del inglssmelter, fundidor) al proceso de fabricacin de piezas, comnmentemetlicaspero tambin deplstico, consistente enfundirun material e introducirlo en una cavidad, llamadamolde, donde sesolidifica.El proceso ms comn es la fundicin enarena, por ser sta un materialrefractariomuy abundante en la naturaleza y que, mezclada conarcilla, adquiere cohesin y moldeabilidad sin perder la permeabilidad que posibilita evacuar losgasesdel molde al tiempo que se vierte el metal fundido.