Proceso de Forja



 

Definición Técnica de la Forja

Es el proceso para darle utilidad a un metal, moldeándolo, perfeccionándolo, mejorando sus propiedades mecánicas y solidez metalúrgica, a través de una deformación plástica controlada por medio de impacto o presión.

Las piezas forjadas se encuentran comúnmente en partes de máquinas con esfuerzos críticos, particularmente en donde pueda afectarse la seguridad humana.

La forja es económica y competitiva con respecto a otros tipos de manufacturas.

Ventajas de la Forja

El trabajo en caliente de los metales ha sido utilizado, para asegurar las mejores características mecánicas de los materiales y la más alta calidad en cualquier tipo de producto.

Calidad del Material

A partir de la colada, hecha en la siderúrgica, se elaboran las palanquillas, las cuales son laminadas en caliente, éste proceso proporciona al material una estructura con granos pequeños y alargados, que se orientan en el sentido de la laminación. A esto se le conoce como fibras de material.

El proceso de laminado en caliente le da una mayor solidez metalúrgica al material, al eliminar poros, perfeccionar la estructura cristalina del metal y dar la orientación direccional. Así, el material va a tener las mejores características mecánicas.

La forja utiliza el sentido de las fibras para ubicarlas de tal manera que la pieza obtenga la mejor resistencia.

La combinación de una deformación controlada y un calentamiento apropiado, generan una mayor precisión para cada utilidad en particular.

Alta Resistencia

Debido a la reorientación y al refinamiento de los granos, se produce una uniformidad del material, la cual confiere una mejor respuesta a los tratamientos térmicos. Por consiguiente es posible desarrollar la máxima resistencia de un material con la mínima variación de propiedades entre pieza y pieza.

Gracias a su gran resistencia, solidez, uniformidad química y tamaño de grano fino, la forja es más apropiada en muchas aplicaciones que la fundición.

También es más resistente que la soldadura, cuya eficiencia es rara vez el 100%. Una soldadura es metalúrgicamente una ranura en elementos con altos esfuerzos, requiere una inspección muy detallada (rayos X, Ultrasonidos, etc.).

Integridad Estructural

La forja asegura la eliminación de burbujas de gas o vacíos, que pueden ser causa de una falla inesperada.

Las piezas forjadas son calentadas, prensadas, dobladas y tensionadas, por lo cual, cualquier defecto interno será sellado y corregido, las deformaciones internas rara vez se presentan.

Resistencia a la Fatiga y al Impacto

El proceso de forja, mediante la orientación de las fibras, desarrolla en el material la máxima resistencia a la fatiga y al impacto que se puedan conseguir. Ningún otro proceso de trabajo de metales logra estas cualidades.

Para el diseño de piezas es importante la relación peso –resistencia. La forja permite reducir secciones, sin arriesgar especificaciones ni seguridad.

Alta Uniformidad

La forma geométrica de la pieza se obtiene con un troquel metálico, esto garantiza uniformidad dimensional y estructural. En la forja se logra que una pieza sea idéntica a la otra; por lo anterior es una ventaja para:

· Tratamiento Térmico.

· Maquinado.

· Inspecciones.

Aunque puede no ser el método más económico para hacer productos en ciertas geometrías, la historia ha demostrado que la forja tiene el más alto nivel de precisión y combinación de propiedades mecánicas.

Rolado de Roscas

El rolado es un proceso de forja en frío, utilizado en la fabricación de roscas externas. Es el método preferido para producir roscas exactas, isas, uniformes y de propiedades físicas superiores.

Para elaborar una rosca, se utilizan dados de acero endurecidos que poseen caras talladas con el perfil de la rosca, que se presionan contra la periferia de la superficie cilíndrica lisa a roscar. La cara de trabajo de los dados, tiene una forma de rosca contraria a la barra en bruto; los dados desplazan el material formando la raíz de la rosxa, forzando el material a desplazarse radialmente.

La barra en bruto tiene un diámetro igual al diámetro medio de la rosca.


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