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Laminado, Forjado, Extrusión y Trefilado

Procesos de Manufactura
by

Edwin Martin Prieto

on 13 April 2013

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Transcript of Laminado, Forjado, Extrusión y Trefilado

FORJADO Es un proceso de manufactura sin arranque de viruta por deformación donde se comprime el material de trabajo entre dos piezas. Los productos obtenidos tienen excelentes características de resistencia frente al desgaste abrasivo y pueden conservar una superficie muy estética. Se usa para la deformación del material, mediante impacto para dar forma a la parte, este proceso puede ser en caliente o en frío. La mayoría de estos procesos (90%) se realiza en caliente dada la necesidad de reducir la resistencia e incrementar la ductibilidad del metal de trabajo. La ventaja del forjado en frío es la mayor resistencia del componente que resulta del endurecimiento por deformación. El proceso en frío genera un elevado gasto de potencia y desgaste en los dados. Existen dos clases de procedimiento de forjado según su tiempo de aplicación: por impacto y por presión. Es el método de formado de metal más antiguo cuya práctica se remonta hasta 1000 A.C. TIPOS DE FORJADO FORJADO DE HERRERO Debido a las técnicas de producción en masa se ha reducido la demanda del trabajo de los herreros excepto en África, India y el Sudeste Asiático.

El herrero trabaja calentando los materiales a moldear. Para determinar la temperatura y maleabilidad del metal en este proceso se tiene en cuenta el color del metal, por ejemplo cuando se calienta hierro este se vuelve inicialmente rojo, luego anaranjado, amarillo y finalmente blanco. El color ideal para forjar hierro es un blanco-anaranjado. Por lo anterior los herreros trabajan generalmente en lugares con poca iluminación.

Para este trabajo además de la técnica del herrero básicamente es necesario “donde calentar el metal, algo en donde golearlo y algo con que golpearlo”. El martinete es la evolución del forjado de herrero en donde la fuerza limitada del hombre se reemplaza por un martillo mecánico o de vapor.

Por forja mecánica entendemos la utilización de máquinas que nos facilitan la obtención de piezas en serie.

Este proceso de manufactura se denomina deformación por choque.

Los martinetes se clasifican en hidráulicos, mecánicos, neumáticos y de vapor.

El martinete golpea de forma intermitente el material en un ciclo de trabajo previamente establecido.

En esta máquina el yunque se apoya en una cimentación cuya misión es la de aguantar los golpes y evitar las vibraciones. La maza debe ser de acero y/o fundición, siendo la parte del martillo siempre de acero. La distancia entre el PMS y el PMI puede variar de1 a 3 metros. Los sistemas de accionamiento, si son mecánicos utilizan resortes que permiten ese movimiento de vaivén. FORJADO CON MARTINETE FORJADO POR RECALCADO El recalcado en caliente es un proceso de forja que consiste en incrementar la sección transversal del metal en un punto específico para conformar una forma determinada.

El recalcado en caliente suele utilizarse para crear cabezas de pernos y tornillos, así como las partes superiores de clavijas y varillas.


La forja por recalcado disminuye la longitud y aumenta la sección transversal del metal.

La máquina que se requiere para este proceso es esencialmente una prensa de doble acción con movimientos horizontales en lugar de verticales. FORJADO EN PRENSA La diferencia fundamental con el martinete estriba en la forma de aplicación de la fuerza deformadora.

La maza es sustituida por un carro o corredera que actúa por presión progresiva.

La corredera de la prensa está siempre bajo control, cosa que no ocurre con el martinete de caída libre.

La prensa empleada puede ser mecánica o hidráulica. EXTRUSIÓN La extrusión data del 1800 y es un proceso de compresión indirecta especialmente en caliente en el cual el metal de trabajo fundido y alojado en un fuerte contenedor es comprimido por medio de un émbolo y es forzado a fluir a través de la abertura de un dado para darle forma a una sección transversal. Prácticamente es el equivalente al proceso de apretar un tubo con crema dental. El metal extruido puede tomar una gran variedad de formas teniendo como referencia la forma del orificio del dado y se puede llevar a cabo por dos métodos: extrusión directa e indirecta. Actualmente es posible extruir con éxito el aluminio, cobre, plomo, acero y sus aleaciones. Este proceso es relativamente nuevo en la fabricación de piezas metálicas y la solución para fabricar dados de alta resistencia a la temperatura y la presión se generó en inicios del siglo XX. METODOS DE EXTRUSIÓN PRENSA DE EXTRUSIÓN DIRECTA En la extrusion directa ( también llamada hacia delante) el metal se carga en un contenedor, y un pisón comprime el material forzándolo a través de una o mas aberturas en un dado al extremo opuesto del contenedor. Al aproximarse el pisón al dado, una pequeña porción de material permanece y no puede forzarse a través de la abertura del dado, esta porción extra llamada tope o cabeza, se separa del producto, cortándola justamente después de la salida del dado. PRENSA DE EXTRUSIÓN INVERTIDA La extrusion indirecta, también llamada extrusión hacia atrás y extrusion inversa, el dado esta montado sobre el pisón, en lugar de estar en el extremo opuesto del recipiente. Al penetrar el pisón en el trabajo fuerza al metal a fluir a través del claro en una dirección opuesta a la del pisón. Como el material se mueve con respecto al recipiente, no hay fricción en las paredes del recipiente. Por consiguiente, la fuerza del pisón es menor que en la esturión directa son impuestas por la menor rigidez del pisón hueco y la dificultad de sostener el producto extruido tal como sale del dado. DADOS DE EXTRUSIÓN Los dados están hechos de acero de alta velocidad para herramienta y son componentes muy importantes en el proceso de extrusión.

El orificio del dado controla la forma del metal extruido.

Los factores importantes en un dado de extrusion son el ángulo del dado y la forma del orificio.

Los materiales para dados de extrusión en caliente incluyen aceros de herramienta y aceros aleados. Las propiedades mas importantes de estos materiales son la alta resistencia al desgaste, alta dureza en caliente y alta conductividad térmica para remover el calor del proceso.

Los materiales para dados de extrusión en frío incluyen aceros de herramientas y carburos cementados. Sus propiedades deseables son resistencia al desgaste y buena disposición para retener su forma bajo altos esfuerzos. Los carburos se usan cuando se requieren altas velocidades de producción, larga vida en los dados y buen control dimensional. TREFILADO Proceso de deformación en frío para obtener material de elevada resistencia a la tracción. Para redondos inferiores a 6 mm.

El proceso de trefilado consiste en pasar la pieza bruta a través de un orificio de menor sección. También se usa para calibrar secciones de redondos mayores. LAMINADO LA PRINCIPAL APLICACIÓN ES LA LAMINACIÓN DEL ACERO ALTA INVERSIÓN Y GRAN MAQUINARIA Reduce el espesor inicial del material trabajado, mediante las fuerzas de compresión que ejercen dos rodillos sobre la pieza/material de trabajo. Giran en sentidos opuestos para que fluya el material entre ellos, ejerciendo fuerzas de compresión y de cizallamiento, originadas por el rozamiento que se produce entre los rodillos y el metal Laminación del acero La temperatura de la laminación del acero es de unos 1200 °C lupias tochos planchas Los lingotes de acero recalentados pasan al molino de laminación en los que se laminan para convertirlos en una de las tres formas intermedias: Perfiles estructurales y
rieles para ferrocarril Barras y varillas Placas, laminas y tiras Jhon Bobadilla Edwin Martin Herlinda Pinzon Diana Buitrago
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