Forja de metales: métodos y aplicaciones del arce

Forja de metalesEs un método de fabricación que implica dar forma al metal mediante fuerza de compresión con un martillo, prensa u otro equipo. Dependiendo del metal a forjar y del resultado deseado, este procedimiento se puede realizar a distintas temperaturas.

En este artículo, Maple analizará los diferentes métodos y aplicaciones de la forja de metales.

¿Qué es la forja de metales y su finalidad?

La forja, un método de modelado de metales que utiliza fuerzas de compresión localizadas, existe desde la época de la antigua Mesopotamia en el año 4000 a.C. El proceso ha evolucionado significativamente desde entonces, dando como resultado una técnica más eficiente, rápida y duradera.

La mayor parte de la forja actual se completa con prensas de forja o herramientas de percusión accionadas por electricidad, hidráulica o aire comprimido.

El objetivo de la forja es dar forma al metal de forma rápida y repetida. En comparación con otros métodos de fabricación, la forja de metales crea algunas de las piezas fabricadas más duraderas disponibles.

Proceso de forja: ¿Qué pasa con el metal?

Las impurezas del metal se rompen y redistribuyen durante el proceso de forja. Esto reduce drásticamente el número de inclusiones en la pieza forjada.

¿Qué son las inclusiones? Se trata de elementos compuestos que están presentes en el interior del acero durante el proceso de fabricación y producen puntos de tensión en las piezas forjadas finales. Si bien las impurezas deben manejarse durante el proceso de fundición inicial, la forja refina aún más el metal.

La forja también fortalece el metal al alternar su estructura de grano; una estructura de grano cruzado permite una distribución más uniforme de la fuerza, lo que da como resultado un componente más fuerte.

Características clave del metal forjado.

·Fiabilidad en aplicaciones sensibles y altamente estresadas. Ofrece buena resistencia y tenacidad, cruciales para componentes importantes.

·La forja normalmente genera poca o ninguna chatarra, lo que la hace menos costosa para lotes de fabricación medianos y grandes.

·El proceso de forjado puede producir la pieza final muy rápido, normalmente con uno o dos golpes de martillo.

Equipos de forja

Dependiendo del método exacto empleado, existen cuatro tipos de herramientas para equipos de forja.

Martillos

Forjar en su forma más básica requiere impacto; la herramienta más eficaz para generar esta fuerza es un martillo.

A veces todavía se forjan piezas más pequeñas con herramientas manuales, pero en las líneas de producción en masa se utilizan martillos eléctricos. Estos suelen utilizar una combinación de sistemas mecánicos e hidráulicos para elevar y acelerar la cabeza del martillo. Por lo general, se incorpora un yunque a la herramienta, pero también tienen la posibilidad de acoplar otras herramientas, según la tarea.

Prensas

Las prensas mecánicas o hidráulicas aplican una presión continua sobre las matrices de forja. Para empujar verticalmente metal dentro de las cavidades del troquel con alta presión controlada, este tipo de maquinaria a menudo requiere más de 50.000 toneladas de fuerza. El metal se empuja lentamente hacia los troqueles, en lugar de deformarse con golpes constantes.

Molestos

La forja recalcada es similar a la forja en prensa, con la distinción clave de que una prensa recalcadora es una prensa de forja horizontal. En lugar de empujar el metal hacia abajo, el metal se empuja horizontalmente hacia la impresión del troquel.

forja en rollo

La forja por rodillos se utiliza a menudo para producir piezas continuas. Durante este proceso, la pieza de trabajo pasa a través de dos rodillos con formas especiales para formar un producto largo con una sección transversal variable, minimizando la necesidad de eliminación de material.

¿Qué metales se pueden forjar?

Debido a que todos los metales pueden verse afectados por el calor y la compresión, la forja puede dar forma y crear casi cualquier metal; Las mejoras adicionales en el proceso de forjado han aumentado continuamente ese total.

Muchos fabricantes optan por la forja por su capacidad de crear piezas con altas cualidades mecánicas y mínimo desperdicio. El objetivo del proceso es deformar los metales hasta alcanzar una geometría específica, dándoles resistencia a la fatiga y solidez.

Si bien la mayoría de los metales se pueden forjar, los aceros al carbono, aleados y inoxidables son los más utilizados. Dicho esto, la forja puede generar de manera eficiente y asequible una gran cantidad de piezas a partir de la mayoría de los metales.

¿Qué metales no se pueden forjar?

Debido a su ductilidad limitada, algunos metales, como el hierro fundido y algunos aceros con alto contenido de carbono, no se pueden forjar. Además, algunos metales, como las aleaciones de alta resistencia, pueden ser demasiado frágiles para soportar el proceso de forjado.