INTRODUCCION A LA METALURGIA IN-415

V. TRABAJO MECANICO EN LOS METALES

En muchos casos se prefiere trabajar los metales, ya sea en frío o en caliente, antes que utilizar los metales colados, como es el caso de fabricar perfiles laminados o vigas H. Frecuentemente se elige una pieza forjada, de costo más elevado, con preferencia a una colada, debido a las mejores propiedades que el trabajo mecánico produce en los metales.

Algunas de las características importantes que aconsejan la elección de metales forjados son : su homogeneidad, ausencia de discontinuidades (rechupes, sopladuras, etc.), reproducibilidad de propiedades, mayor ductilidad, mayor resistencia al impacto (resiliencia) y estructura granular más satisfactoria.

5.1. Forja

La forja manual es el procedimiento más antigua de trabajo de los metales. Consiste en calentar el metal hasta una temperatura a la que se le puede deformar a golpe de martillo. Un avance lógico fue la aplicación del martinete y , más tarde, la prensa. Cuando las matrices sustituyen a los yunques planos es posible forjar, rápida y económicamente, piezas complicadas.

En la forja por prensado, la fuerza para deformar el metal caliente se aplica lentamente mediante presión hidráulica, en lugar de aplicarse mediante una serie de golpes. Este método es especialmente útil para trabajar grandes ejes o piezas de gran espesor.

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Figura 5.1.

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5.2. Laminación

Desde que Cort (1754), introdujo en Inglaterra el tren de laminación, éste se convirtió en la máquina más importante para el trabajo mecánico de los metales. Es el proceso más económico y versátil para transformar el acero en piezas de gran longitud y de sección uniforme. Su campo de aplicación va desde las aleaciones de plomo hasta los aceros inoxidables, desde lingotes de 60 cm de espesor hasta chapas más finas que un papel, desde el clásico perfil de una palanquilla hasta los perfiles con secciones más complicadas

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Figura 5.2.

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5.3. Extrusión

La extrusión de un metal o aleación se logra forzando el material caliente por una matriz, mediante la acción de un punzón a gran presión.

5.4. Estirado de Tubos

Las tuberías corrientes se fabrican por soldadura de flejes de acero, a los que previamente se les ha dado la formacilíndrica. Los tubos de metales no-ferrosos, por ejemplo las cañerías de cobre, se fabrican por extrusión.

En la fabricación de tubos sin costura, de acero de alta calidad, son necesarios dos procedimientos especiales : el perforado y el estirado. El orificio central inicial de una palanquilla cilíndrica maciza se hace por el procedimiento Mannesmann; enseguida se procede al estiramiento hasta el diámetro y espesor deseados.

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Figura 5.3.

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5.5. Trefilado de Alambre

El principio es similar al empleado en el estirado de los tubos.

5.6. Estampado, Repujado y Acuñado

Para la fabricación de gran cantidad de piezas pequeñas que mediante punzones se cortan desde chapas o flejes : Estampado.

En el caso de fabricación de artículos que posean un eje de simetría, en un torno se monta un disco cortado de chapa y, mientras gira rápidamente sobre su eje, herramientas de acero le dan forma por presión : Repujado.

La impresión de un determinado diseño sobre una superficie metálica (medallas, fichas, monedas, etc.) realizada con una matriz y punzón (cuño) : Acuñación.

Además de los señalados existen otros diversos métodos para manufacturar los metales, los cuales sólo mencionaremos : la Soldadura, la Remachadura, el Plegado, la

Metalurgia de Polvos y la Galvanoplastía.

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Figura 5.4.

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Así, se fabrican piezas de metal finamente pulverizado mediante prensado (2.800 kg/cm2) en una matriz; el comprimido resultante se sinteriza hasta lograr la soldadura de las partículas. Los polvos metalúrgicos son mucho más caros que los lingotes de metal; por lo tanto, la Metalurgia de Polvos se emplea solamente para piezas pequeñas y especiales. Los engranajes y levas son ejemplos importantes de productos obtenidos mediante esta tecnología.

Mediante Galvanoplastía se deposita electrolíticamente una capa de metal sobre una matriz o molde. Su capacidad de mantener dimensiones dentro de una tolerancia de 0,025 mm y la obtención de acabados externos de gran perfección, están entre las ventajas sobresalientes de este procedimiento.

Muy relacionado a lo anterior está la recuperación de piezas gastadas o mal mecanizadas, mediante la formación de electro-depósitos de espesor apreciable.

El ingeniero debe ajustar su proyecto a los procesos de elaboración mecánica más conveniente para sus propósitos. En la Tabla V-1, que se adjunta, se relacionan las propiedades mecánicas de ciertas aleaciones con los diferentes procedimientos de manufactura.

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Figura 5.7.

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Tabla V-1

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