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CONFORMACIÓN POR
DEFORMACIÓN
ÍNDICE 1. INTRODUCCIÓN 2. FORJA
2.1 Forja a mano 2.2 forja mecánica
3. ESTAMPACIÓN 3.1 Estampación en frío
4. EXTRUSION 4.1 Extrusión en caliente 4.2 Extrusión en frio
5. LAMINACIÓN 5.1 Tipos de laminadores 5.2 Trenes de laminación
6. ESTIRADO 6.1 Operación de estirado
7. TREFILADO 7.1 Diferencias entre
trefilado y estirado 7.2 Operación de trefilado
5. LAMINACIÓN 5.1 Tipos de laminadores 5.2 Trenes de laminación
6.ESTIRADO 6.1 Operación de estirado
7. TREFILADO 7.1 Diferencias entre
trefilado y estirado 7.2 Operación de trefilado
1. INTRODUCCIÓN Una característica importante de los metales es que se
pueden conformar fácilmente para obtener piezas de
distinta geometría.
Si se somete a esfuerzos varía su red cristalina y se
originan dos tipos de deformaciones:
-Elástica: los átomos recuperan su posición
original al cesar el esfuerzo.
-Plástica : los átomos no recuperan su posición
inicial al crear el esfuerzo.
El conformado más habitual se realiza por medio de la
deformación plástica
Según la temperatura del proceso se
diferencian:Conformado en frío: por debajo de la
temperatura de
recristalización del metal.
Conformado en caliente: por encima
de la temperatura de
recristalización del metal.
1. INTRODUCCIÓN
2. FORJA 2.1 Forja a mano 2.2 Forja mecánica
2.FORJA Consiste en dar forma a los metales sometiéndolos
a esfuerzos violentos de compresión generalmente en caliente, que pueden ser repetitivos o continuos.
FasesCalentamientodeformación enfriamiento
Los metales se calientan a una temperatura superior a la de recristalización, para evitar un efecto denominado acritud; y menor que la de fusión , para evitar que se funda o sufra el efecto quemado.
La acritud consiste en el endurecimiento producido al deformar en frío metales o aleaciones.
El quemado: las impurezas que rodean al metal en frío al derretirse y volver a enfriarse quedan en forma de capas en el interior del metal, volviéndolo frágil e inservible.
El calentamiento se lleva a cabo en :
Fraguas: los metales se calientan en contacto directo con las brasas. Suele utilizarse para forjar a mano.
Hornos de reverdero: Posee un hogar, donde se quema el combustible, y una chimenea. Se utiliza para forjar a maquina.
El enfriamiento se realiza al aire aunque es mejor en el horno, la fragua o un lecho de cenizas.
Estos procedimientos se utilizan para el hierro, acero, aluminio, cobre y zinc
Para otros metales a los que no les afecta el tratamiento térmico y se quiere aumentar su dureza y resistencia se utiliza la forja en frío
2.1 Forja a mano La forja se empleaba ya en Egipto
para fabricar armas y utensilios.
Sin embargo, hoy en día no resulta aplicable en la producción a gran escala.
Las barras se deformaban calentándolas en una fragua de carbón, después se apoyaba en un yunque, se sujetaba con una tenaza y se golpeaba con un martillo hasta conseguir la forma deseada
2.2 forja mecánica Se utilizaban dos tipos de máquinas:
Martillo o martinetes: La compresión se realizaba con golpes repetitivos con
un mecanismo hidráulico, mecánico, neumático... Se utilizan para piezas reducidas y de poca masa.
Prensas: la compresión se realiza por presión progresiva y continua. Las prensas pueden ser mecánicas o hidráulicas (presión muy elevada).
Se utilizan para piezas de grandes dimensiones.
1. INTRODUCCIÓN
2. FORJA 2.1 Forja a mano 2.2 Forja mecánica
3. ESTAMPACIÓN 3.1 Estampación en frío
3.ESTAMPACIÓN La estampación consiste en
someter el metal a un esfuerzo de compresión entre dos moldes de acero o estampas.
Las piezas adquieren
la forma de los moldes
y la presión se realiza
mediante prensas o
martinetes.
Partes de las estampas:
Estampa superior o martillo: se fija al martinete o a la prensa.
Estampa inferior o yunque: se fija en la mesa de la prensa.
La estampa esta formada por dos piezas o bloques de acero que en su parte interior tienen un hueco o molde para conseguir la forma deseada.
Etapas de la estampación:
Obtención de la preforma: la preforma es la porción de material que se coloca en la estampa y que tiene forma similar a la pieza final . Cuanto mas parecida sea , más sencilla será la estampación.
Distribución de la conformación entre ambas estampas: asignar a cada estampa la mitad de la pieza.
Previsión de las rebabas: en las estampas hay una zona destinada a poseer mas cantidad de material para que rebose y no queden huecos. Estas zonas salientes llamadas rebabas se cortan posteriormente.
Previsión de salidas: a las paredes de las estampas se les da una inclinación de 5-10º para facilitar la salida de la pieza ya estampada.
Estampas en serie:
si la pieza es muy
complicada se utiliza
un sistema de forjas
parciales para obtener
de forma más sencilla
la pieza final.
3.1 Estampación en frío
Se utiliza para fabricar chapas para automóviles, aviones y electrodomésticos.
Para obtener buenos resultados las chapas de metal deben tener unos requisitos:Superficie perfectaEspesor uniformeCaracterísticas del
material uniformes
Los materiales más utilizados para este método son el acero, el aluminio y sus aleaciones, y el latón.
La estampación en frio se realiza en prensas por medio de estampas:
Una se fija en la mesa (matriz) y la otra va unida a la maza (punzón). La chapa se coloca sobre la matriz y se presiona con el punzón.
La estampación en frío es más económica porque no es necesario calentar el material y su acabado es mas perfecto.
1. INTRODUCCIÓN
2. FORJA 2.1 Forja a mano 2.2 Forja mecánica
3. ESTAMPACIÓN 3.1 Estampación en frío
4. EXTRUSION 4.1 Extrusión en caliente 4.2 Extrusión en frio
4.EXTRUSION
Proceso continuo para dar forma a metales y aleaciones, haciéndolos fluir a presión por medio de un émbolo.
4.1 Extrusión en caliente
Los metales fluyen a presión a temperaturas entre la de recristianización y la de fusión. Tiene más aplicaciones que en frio y se utiliza para metales como plomo, estaño, zinc... y su aleaciones.
Según sea el sentido de movimiento del material con respecto al del embolo:Extrusión directa: el material fluye en el mismo sentido que el
del emboloExtrusión inversa: el metal es presionado y direccionada en
sentido inverso al del embolo
La extrusión en caliente permite la obtención de toda clase de perfiles.
4.2 Extrusión en frio El material se coloca en el fondo de una matriz y se obliga
a que fluya entre las paredes de esta y las del punzón que los presiona fuertemente.
Es necesario emplear materiales muy dúctiles
(aluminio, estaño).
La presión del punzón debe ser muy elevada para que al impactar genere calor y facilita la extrusión, directa o inversa.
La extrusión en frio se emplea
para pasta de dientes, cremas,
condensadores ...
1. INTRODUCCIÓN
2. FORJA 2.1 Forja a mano 2.2 Forja mecánica
3. ESTAMPACIÓN 3.1 Estampación en frío
4. EXTRUSION 4.1 Extrusión en caliente 4.2 Extrusión en frio
5. LAMINACIÓN 5.1 Tipos de laminadores
5.2 Trenes de laminación
5. LAMINACIÓN Proceso de conformación plástica en el que el
metal se deforma al pasar entre dos cilindros superpuestos que giran en sentido contrario.
A través de sucesivas pasadas se reduce el espesor del material para obtener barras, planchas o perfiles.
Todos los materiales
forjados serán aptos
para ser laminados
La laminación se puede realizar:
En caliente: que es como si fuera una forja continua y debe realizarse entre la temperatura de
recristalización y la de fusión.
En frió: se lleva a cabo en temperatura ambiente. Existe el riesgo de que aparezca acritud en los materiales al deformarse por lo cual se somete al
material a un proceso de recocido para eliminar tensiones.
La laminación en frio se utiliza en la industria del acero cuando se requiere un buen acabado superficial y poco espesor.
Se producen tensiones internas y disminuye la capacidad de deformación del acero, para solucionarlo se utiliza el recocido.
5.1 Tipos de laminadores
Los laminadores mas básicos son de dos cilindros pero se suelen utilizar varias combinaciones:Dúos: Cajas de dos cilindros horizontales de distinto
diámetro y si giran a la misma velocidad se cumple:○ v= velocidad del cilindro○ r= radio del cilindro
Cuartos: cajas de cuatro cilindros en un mismo plano vertical los interiores son más pequeños (verdaderos cilindros de laminación) siendo los exteriores de apoyo.
Sextos: este agrupamiento se conoce como "caja Sendzimir"
Existen agrupaciones de 3, 12 o 20 cilindros.
5.2 Trenes de laminación Un tren de laminación es un conjunto de varios laminadores
dispuestos de manera que el material pase sucesivamente a través de ellos hasta obtener la forma deseada.
El material es arrastrado por fricción, y para ello es necesario una serie de pasadas sucesivas y escalonadas para reducir su espesor.
Muchos de los productos que se obtienen por laminación se utilizan posteriormente en las industrias para obtener productos elaborados. Los más usuales son: chapas , perfiles y tubos
1. INTRODUCCIÓN
2. FORJA 2.1 Forja a mano 2.2 Forja mecánica
3. ESTAMPACIÓN 3.1 Estampación en frío
4. EXTRUSION 4.1 Extrusión en caliente 4.2 Extrusión en frio
5. LAMINACIÓN 5.1 Tipos de laminadores
5.2 Trenes de laminación
6. ESTIRADO 6.1 Operación de estirado
6.ESTIRADO
Proceso de conformación plástica por el cual se produce una disminución de la sección de un material, modificando sus propiedades mecánicas.
Se consigue haciéndolo pasar a través de unos orificios calibrados (hileras).
Para que un metal o aleación pueda ser estirado debe:Ser suficientemente dúctil.Ser suficientemente tenaz.Tener excelente calidad y uniformidad (para evitar la
rotura al estirarse).
Los metales más frecuentes son: cobre, acero dulce, latones, aluminio ... y sus aleaciones.
El objetivo del estirado es calibrar, endurecer o dar una forma al material mediante adelgazamiento.
6.1 Operación de estirado
Se realiza en unas máquinas horizontales llamadas bancos de estirar.
En ellos se obliga a pasar el material por una boca, en la que se pone un cono mayor o menor dependiendo de la sección de material que se quiera reducir.
1. INTRODUCCIÓN
2. FORJA 2.1 Forja a mano 2.2 Forja mecánica
3. ESTAMPACIÓN 3.1 Estampación en frío
4. EXTRUSION 4.1 Extrusión en caliente
4.2 Extrusión en frio
5. LAMINACIÓN 5.1 Tipos de laminadores
5.2 Trenes de laminación
6. ESTIRADO 6.1 Operación de estirado
7. TREFILADO 7.1 Diferencias entre trefilado y estirado
7.2 Operación de trefilado
7. TREFILADO
El trefilado consiste en reducir el grosor de un producto metalúrgico haciéndolo pasar, mediante tracción, por unos agujeros calibrados.
Tiene el mismo objetivo que
el estirado, y se emplea para
la fabricación de alambres y
de metales redondos.
7.1 Diferencias entre trefilado y estirado
ESTIRADO TREFILADO
Barras y tubos de 4-6 m Redondos por laminación enrollados
Diámetro mayor de 10 mm Diámetro de 5-8 mm
Objetivo primario:Endurecer o dar una forma determinada a una barra
Objetivo primario:Adelgazar el material
Objetivo secundario:Adelgazamiento del material
Objetivo secundario:Calibrado y endurecimiento
La operación se realiza de una sola vez
La operación se realiza en varias pasadas
7.2 Operación de trefilado
Se lleva a cabo en máquinas de trefilar que se componen de:Devanadera: se coloca el rollo de redondo, material de
partida. Hilera: barra se por la que pasa el material de una bobina a
otra, y según los materiales son de acero ordinario, al cromo; o diamante ( para hilos muy finos).
Bobina de arrastre: parte que tira del alambre.
Los rollos de acero (fermachine) se depositan en la devanadera y se pasa por la hilera y se engancha a un extremo en la bobina de arrastre.
Así se va enrollando en la bobina y si se producen tensiones se eliminan con el recocido.
Todo ese conjunto de elementos constituyen una máquina trefiladora simple. También existen trefiladoras múltiples en las que el alambre pasa de manera continua por hileras sucesivas.
El trefilado tiene gran importancia por su aplicación a la industria y se utiliza para fabricar alambre, cables,
joyas, ejes, radios de
bicicletas ...
Se pueden obtener alambres
de décimas de milímetros.
VIDEO DE LAMINACIÓN Y FORJA
Realizado por:
Eduardo Reverte Palomino
Sergio Valdés Fernández
Joaquín Gutiérrez Romeral
