FORJADO CONTENIDO: Que es el forjado. Herramientas y máquinas de forjar. Líneas de forja y estructura metalográfica. Métodos de observación. Materiales para forjar Tratamientos térmicos de los materiales forjados. Forjado en frío. Líneas de forja y estructura metalográfica Materiales para forjar. Herramientas para el forjado en frío.

FORJA El forjado es una operación que utiliza propiedades que tienen los aceros. Al calentarse el acero por encima de la temperatura de austenizacion completa, todo el material esta formando una aleación en la que los átomos están formando una estructura de cubos a cara centrada, es la posición en la que es mas fácil ser deformada, entonces el material calentado en esas condiciones, adopta la forma del molde que lo contiene cuando se lo somete a golpes o a fuertes presiones.

FORJADO Materiales para forjar Se pueden forjar aceros, latones y bronces Puede ser forjado cualquier tipo de acero, ya que al ser calentado por encima de temperatura de austenizacion puede luego ser deformado sin inconvenientes. En cambio los latones y bronces se forjan en su estado α (alfa) Bajo porcentaje de Zn y de Sn.

FORJA Posteriormente puede ser sometido a un tratamiento térmico de normalizado, para homogeneizar la estructura y eliminar la “herencia de forja”, esta es acumulación de tensiones en lugares específicos de la pieza, o la estructura en bandas, ( bandas de ferrita), o la estructura de Widmasttäten, que son agujas de ferrita, ambas estructuras son frágiles. La forja se realiza para obtener diferentes ventajas: Obtener piezas difíciles de conseguir con otros métodos Aprovechar las ventajas existenciales que dan las líneas de forjado y las estructuras metalográficas resultantes. c) Extracción de menor cantidad de viruta en los mecanizados posteriores.

FORJADO Líneas de forja Cuando el material es comprimido los granos se alinean en la dirección perpendicular al aplastamiento. Se forman entonces líneas, cuando el material adopta esa posición incrementa su resistencia.

FORJADO Lineas de forja

FORJA Forja es la operación por la cual se somete a los materiales maleables especialmente el acero, previamente calentado a la temperatura de austenizacion completa Maquinas de forjar Prensas mecanicas de simple y doble biela, mecánicas excéntricas, hidráulicas, mecánicas de fricción.

PRENSA MECANICA A FRICCION FORJA PRENSA MECANICA A FRICCION Volante Discos de fricción Polea recubierta Motor Tornillo Portaestampa Estampa Mesa Botonera

FORJA En las prensa de fricción el mecanismo esta compuesto por un tornillo de rosca trapecial rápida ( de varias entradas), en la parte superior esta montada una polea que su circunferencia es recubierta por una banda de cuero. El movimiento generado por un motor eléctrico se transmite por correas a la polea loca ( se desplaza a lo largo del eje) y se corre a la fija cuando el operador acciona la botonera, con lo que los discos accionan la polea.

FORJA El trabajo de estampado se produce cuando el operador acciona el mecanismo y los discos entran en contacto con la polea que esta solidaria al tornillo, el que gira con movimiento acelerado, con lo que toda la parte Mobil porta estampa desciende violentamente produciendo el impacto sobre la pieza a forjar contenida fija sobre la mesa.

ZONA DE FORJA

FORJA Calentamiento de las piezas. Antiguamente se realizaba en fraguas a carbón, luego fue realizado en hornos a gasoil y mas tarde a gas. El horno es plano y el operador ( hornero) tiene una gran experiencia y manipula las piezas con palas largas y las deposita al alcance del operador de la prensa. Este recoge la pieza y la coloca en la estampa, acciona la prensa y se estampa la pieza. Se retira la pieza estampada y se deja enfriar al aire. Otra forma de calentar las piezas es por inducción, las piezas pasan por una bobina y en un determinado tiempo se calientan. Entre otras tiene la gran ventaja de sacar todas las piezas a la misma temperatura, además regula la velocidad de trabajo.

FORJA Las matrices de forja llamadas estampas están compuestas de dos partes: la parte superior (Mobil) y la inferior (fija). La estampa superior es Mobil, fija a la masa que cae, esta gravada media pieza y la estampa inferior posee la otra mitad. Se fabrican de aceros especiales que pueden trabajar en caliente. Las piezas especiales se hacen en varios pasos.

FORJA Para eliminar las tensiones internas como consecuencia de la forja, se hace necesario someter a las piezas a un tratamiento térmico de recocido llamado Normalizado. La forja se puede realizar con el material calentado aproximadamente a unos 850 °C, y en algunas ocasiones con el metal en frío; proceso denominado conformado en frío. En la forja por estampación mediante matrices, la fluencia del material queda limitada a la cavidad de la estampa de la matriz. El material caliente se coloca entre dos matrices que tienen huecos grabados con la forma de la pieza que se desea obtener. El metal llena completamente los huecos de la estampa por medio de los golpes o presión empleando martillos o prensas. El proceso de estampado concluye cuando las dos matrices llegan a ponerse prácticamente juntas.

Fig. 38 ASTM A487 steel, class 2, 25 mm (1 in Fig. 38 ASTM A487 steel, class 2, 25 mm (1 in.) thick, normalized by austenitizing at 900 °C (1650 °F) and air cooling. The structure consists of pearlite and ferrite. See Fig.39 and 40 for influence of alternate heat treatment and section size. 4% nital. 250× Fig. 39 ASTM A487 steel, 25 mm (1 in.) thick, normalized by austenitizing at 955 °C (1750 °F) for 3 h, held 5 h, air cooled, tempered at 660 °C (1225 °F) for 4 h to temperature, and held 6 h. The lighter areas are fine ferrite; the darker areas are probably bainite delineating prior austenite grain boundaries. 5% nital. 1000×

Fig. 40 Same steel as for Fig. 38, but 75 mm (3 in Fig. 40 Same steel as for Fig. 38, but 75 mm (3 in.) thick, normalized by austenitizing at 900 °C (1650 °F) and cooling in air. The structure consists of ferrite (light constituent) and pearlite (dark constituent). Some martensite may be present in dark areas of the structure. 4% nital. 250×

smooth as microetch sections. LINEAS DE FORJA Fig. 4 Macroetch coupon prepared by heating smooth ground specimen in hot acid. This shows macroscale features related to the grain flow during forging. Macroetch sections do not need to be as smooth as microetch sections.

FORJADO EN FRIO El forjado en frio se realiza en condiciones especiales, si bien se pueden deformar en frio muchos tipos de piezas, lo mas comun es estampar remaches para fabricar tornillos o especificamente remaches. Las maquinas para fabricar este tipo de piezas son comunmente horizontales.Tienen una gran velocidad de fabricación. Estos remaches adquieren por la deformación en frío una gran resistencia a la tracción. Los granos se alinean y forman las conocidas fibras de forja, cuando la estructura se alinea de esa manera la resistencia aumenta en forma importante.

FORJADO EN FRIO El material forjar en frío es especial para tornillería, se llama “alambrón de tornillería”, su estructura metalografica es de recocido globulizado, la perlita esta formando glóbulos, eso le permite deformarse en forma conveniente sin problemas de fisuras o acumulación de tensiones.

FORJADO EN FRIO

FORJADO EN FRIO

FORJADO EN FRIO

FORJA