presentacion procesos trabajo en caliente del metal rev. 2012

TRABAJO EN CALIENTE

DE LOS METALES

La forja fue al primer método de trabajo en caliente.

Una prensa movida por una fuente de potencia general y una banda desde los arboles, tiene un brazo descendente y golpea un pedazo caliente de metal colocado en un dado.

La porosidad en el metal es considerablemente eliminada.

Las impurezas en forma de inclusiones son destrozadas y distribuidas a través del metal.

Los granos gruesos o prismáticos son refinados.

Las propiedades físicas generalmente se mejoran, su resistencia se incrementa y se desarrolla una gran homogeneidad en el metal.

La cantidad de energía necesaria para cambiar la forma del acero es mucho menor que la requerida cuando el acero esta

frio.

VENTAJAS:

DESVENTAJAS:

Debido a las altas temperaturas del metal existe una rápida oxidación o escamado de la superficie con acompañamiento de un pobre acabado superficial.

Como resultado del escamado no puede mantenerse en tolerancias cerradas.

El equipo para trabajo en caliente y los costos de mantenimiento son altos.

PRINCIPALES METODOS DE TRABAJO EN CALIENTE

Efecto del rolado en caliente sobre la estructura del grano.

RECRISTALIZACION :

A. Laminador de dos rodillos.B. Laminador de cuatro rodillos para laminas anchas, con rodillos

de respaldo.C. Laminador de tres rodillos para laminado de vaivén.D. Laminador de conjunto usando cuatro rodillos de respaldo.

1. LAMINADO :

Ilustra el numero de pasadas y la secuencia de reducción de la sección transversal de un tocho de 100 x 100 para convertirlo en una barra redonda.

2. FORJA:

2.1 Forja Abierta o de Herrero:

Consiste en martillar el metal caliente ya sea con herramientas manuales entre dados planos en un martillo de vapor.

La forja manual, como la hecha por el herrero, es la forma más antigua de forjado. La naturaleza del proceso es tal que no se obtienen tolerancias cerradas, ni pueden hacerse formas complicadas.

2.2 Estampado:

El estampado se produce por presión o impacto lo cual obliga al metal caliente y flexible a llenar la forma de los dados

Las temperaturas aproximadas de forjado son: Acero de 1100 a 1250°C; cobre y sus aleaciones 750 a 925°C; Aluminio 370 a 450°C.

La fuerza del golpe es severamente controlada por el operador y se requiere considerable habilidad para el uso de esta maquina.

Martinete típico de vapor:

Los dos tipos principales de martillos de estampado son el “Martinete de vapor” y el “martinete de caída libre o martinete de tablón “

Martinete de caída libre con pistón elevador:

Utiliza aire o vapor para levantar el apisonador.

Martinete de Forja por Impacto:

o Con este proceso el material se le trabaja igualmente en ambos lados.

o Existe menos tiempo de contacto entre el material y el dado.o Requiere menos energía que con otros procesos de forja.o El trabajo es realizado mecánicamente

Los dados pesan un poco mas de 28 Mg, algunas operaciones de forja requieren un recalentamiento del metal base entre las operaciones de estampado.

2.3 Forjado en Prensa:

o Estas prensas son del tipo vertical y pueden ser operadas ya sean mecánica o hidráulicamente.

o Las prensas mecánicas, cuya operación es mas rápida pueden ejercer una fuerza de 4 a90 MN.

o La reducción del metal con prensa es mas rápida y el costo de operación consecuentemente es menor

o Las prensas de forjado se usan frecuentemente para operaciones de calibrado sobre partes hechas por otros procesos..

La longitud de la barra al ser recalcada no puede ser mayor de dos o tres veces el diámetro , pues si no el material se doblara en vez de expandirse para llenar la cavidad del dado.

2.4 Forjado Horizontal:

Frecuentemente empleados para producir: cascos de artillería y cilindros forjados de maquinas radiales.

El rango de partes producidas por este proceso va desde pequeños a grandes productos que pesan algunos cientos de kilogramos.

2.5 Forjado Horizontal por penetración sucesiva

2.6 Forja por Laminado: Son maquinas adaptadas para operaciones de reducción y

conificacion sobre barras de acero pequeña. La foja de laminado se usa en una amplia variedad de piezas

incluyendo ejes, barras para propulsores de avión , hojas de cuchillos.

El metal es completamente trabajado en caliente y tiene buenas propiedades físicas.

Muestra como una pieza en bruto forjada se convierte en una rueda, terminada por la acción de los diferentes rodillos dispuestos alrededor de ella.

3. EXTRUSION:

La extrusión es un método relativamente nuevo en la fabricación de piezas metálicas.

Consiste en moldear un metal, en caliente o frío, “aplicando presión sobre este para que sea extraído por la boquilla de la matriz”.

3.1 Extrusión Directa

3.3 Extrusión Impacto

3.2 Extrusión Indirecta

Es similar a la extrusión indirecta es similar a la extrusión directa excepto que la parte extruida es forzada a través del vástago apisonador, se requiere menos fuerza por este método.

4. MANUFACTURA DE TUBERIA:

4.1 Soldadura a Tope:

En el proceso de soldadura a tope se aplican dos métodos intermitente y continuo:

En el proceso intermitente un extremo de la plancha para tubos es cortada en V para permitirle entrar a la campana de soldadura.

En el proceso continuo una barra redonda de 140 mm es perforada y transportada al mandril laminador en donde se inserta una barra cilíndrica o mandril.

4.2 Soldadura por Recubrimiento:

El tubo soldado por recubrimiento se hace en tamaños de 50 a 400 mm de diámetro.

4.3 Perforado:

Este procedimiento se aplica a los tubos sin costura hasta 150 mm de diámetro. A los tubos grandes hasta de 350 mm de diámetro se les da una segunda operación con los rodillos de perforado.

Para producir tamaños hasta de 600mm de diámetro, se procesan tubos doblemente perforados en un tren de rolado rotatorio.

4.4 Extrusión de tubo:

Es una forma de extrusión directa que utiliza un mandril para formar el interior del tubo.

5. EMBUTIDO::

El rechazado en caliente del metal se usa comercialmente para formar placas circulares gruesas de alguna forma sobre un cuerpo giratorio y cerrar los extremos de tubos mediante una especie de torno que se usa para hacer girar la pieza rápidamente.

El formado se hace con una herramienta de presión roma o rodillo que entra en contacto con la superficie de la pieza en rotación y provoca el flujo del metal y que este se conforme a

un mandril de la forma deseada.

6. RECHAZADO EN CALIENTE

6.1 Forjado Tibio: También conocido como “Termo forjado” utiliza una temperatura

intermedia que normalmente se usa para trabajo en frio y en caliente

No hay cambios metalúrgicos en el metal ni imperfecciones de superficies frecuente mente asociadas con el metal trabajado a temperaturas elevadas.

7. METODOS ESPECIALES: Uso de un punzón auxiliar en la forja con dado.

Laminado de hojas de aluminio a partir de perdigones.

GRACIAS…