PROCESO DE FABRICACION.

Introduccin

La faculta que posee un metal para ser sometido a deformacin por encima de su lmite elstico sin presentar fractura o ruptura en su enlaces es conocido como maleabilidad, para el proceso de conformado en caliente es necesario que el metal tenga presente la propiedad de manejabilidad En el conformado en caliente indirecto, el metal primero se embute profundamente sin calentar, se calienta el metal hasta temperatura de autenticacin y entonces se hace la embuticin final. Este paso adicional amplia las capacidades del conformado y permite que se puedan obtener geometras muy complejas, al igual que el proceso de laminado en el cual se reduce el espesor del metal.

Proceso De Conformado En Caliente.Una de las propiedades ms importantes de los metales es su maleabilidad, este trmino, indica la propiedad de un metal para ser deformado mecnicamente por encima de su lmite elstico, sin deformarse y sin incremento considerable en la resistencia a la deformacin. La materia prima (para los procesos de formado) es el acero en lingote, este, con su estructura cristalina tpica gruesa y dendrtica, no es til para las aplicaciones en las que se requiera resistencia mecnica. Las partes fabricadas directamente del acero en lingote pueden estrellarse al recibir fuerzas de trabajo y cargas de impacto. Los granos dendrticos que contiene un lingote vaciado deben recristalizarse para dar al acero la resistencia necesaria esto se logra mediante procesos de trabajo en caliente como forjado o laminacin.Los factores que influyen en el tamao de grano que se obtiene con la deformacin en caliente son: Temperatura final del proceso. Velocidad de enfriamiento. Tamao inicial del grano. Cantidad de la deformacin.Como el metal se encuentra a alta temperatura, los cristales reformados comienzan a crecer nuevamente, pero estos no son tan grandes e irregulares como antes. AI avanzar el trabajo en caliente y enfriarse el metal, cada deformacin genera cristales ms pequeos, uniformes y hasta cierto grado aplanados, lo cual da al metal una condicin a la que se llama anisotropa u orientacin de grano o fibra, es decir, el metal es ms dctil y deformable en la direccin de un eje que en la del otro. Esta condicin (anisotropa) nos ayuda a explicar las siguientes ventajas del trabajo en caliente.

No aumenta la dureza o ductilidad del metal ya que los granos distorsionados deformados durante el proceso, pronto cambian a nuevos granos sin deformacin. El metal se hace ms tenaz pues los cristales formados son ms pequeos y por lo tanto ms numerosos, adems porque se disminuye el espacio entre cristales y se segregan las impurezas. Se requiere menor fuerza y por lo tanto menor tiempo, ya que el material es ms maleable. Facilidad para empujar el metal a formas extremas cuando est caliente, sin roturas ni desgastes pues los cristales son ms plegables y se forman continuamente. Ayuda a perfeccionar la estructura granular. Se eliminan zonas de baja resistencia. Se eliminan los poros en forma considerable debido a las altas presiones de trabajo. Baja costos de dados. EI material tiene buena soldabilidad y maquinabilidad, dado que el contenido de carbono es menor al 0.25%.Algunas de las desventajas que presenta el trabajo en caliente son: Se tiene una rpida oxidacin o formacin de escamas en la superficie con el siguiente mal acabado superficial. No se pueden mantener tolerancias estrechas. Se requieren herramientas resistentes al calor que son relativamente costosas.

Laminado.Consiste en hacer pasar entre dos o ms rodillos que giran en sentido contrario, una masa metlica de forma continua. A travs de sucesivas pasadas se reduce su espesor y se adapta su forma para obtener planchas, barras o perfiles. El lingote se calienta a una temperatura por debajo de la de fusin. Los rodillos estn separados una distancia un poco ms pequea que la anchura del lingote. Se emplea para metales y plsticos. Este proceso se aplica sobre materiales con un buen nivel demaleabilidad. La mquina que realiza este proceso se le conoce comolaminador. Segn la pieza que queramos obtener existen distintos tipos de laminacin.Procesos De Laminado.Precalentamiento: La laminacin empieza con el calentamiento de la palanquilla en el horno re-calentador a una temperatura de trabajo que vara entre los 1100C y los 1200C. Esta genera una capa superficial denominadacascarilla la cual, es necesario retirar con agua a alta presin e iniciar el proceso de laminacin en el desbaste.

Tren de desbaste:Compuesto por cajasde laminacin en continuo. Estas son las que realizan un cambio importante en lasdimensiones de lapalanquilla,reduciendo la seccin de la misma, formando as las barras y perfiles, segn el tipo derodillo acabador que sehaya colocado, yde acuerdo al largo que se desea obtener.Laminado:El proceso de transformacin se lleva a cabo en caliente por lo cual es necesario elevar la temperatura de los desbastes en un horno de recalentamiento hasta conseguir la temperatura inicial adecuada que puede oscilar entre los 800 C y los 1150 C. En funcin del tratamiento trmico al que se someta la chapa durante el proceso de laminacin,se distinguendos tiposde laminacin:laminacin normaly laminacin controlada.Enfriado:Posteriormente los productos pasan a una mesa de enfriamiento donde, de forma natural, reducen su temperatura hasta los200 C.En la mesa de enfriamiento se toman muestras del lote de produccin para el laboratorio de calidad.Empaque yamarre:Al final de la mesa de enfriamiento se encuentra la cizalla que da el corte a la medida comercial para las varillaso perfiles que se estn laminando, stos son atados y etiquetados para posteriormente almacenarlos en la bodega de producto terminado y planificar su distribucin en el mercado, debidamente empaquetados y etiquetados,con uncdigo debarras quepermite conocer sus caractersticas, evitando as errores en la entrega y garantizando un total control de la calidad delproducto.Tren De Laminacin.Es un conjunto de laminadores para que el material vaya pasando sucesivamente de uno a otro hasta obtener el perfil deseado.Pueden ser:1.- Abiertos o en lnea.2.- Continuos o en tndem.3.- En cross country.Existen varios tipos de trenes:Desbastadores:Los trenes desbastadores o BLOOMING-SLABBING parten del lingote que viene de la fundicin. La capacidad del tren puede llegar hasta las 18000Tn.Se llama BLOOMING a los que se dedican a laminar tochos y suelen ser de seccin cuadrada normalmente. Los SLABBING son los que laminan las petacas que tambin son de seccin rectangular.Estos trenes pueden ser a su vez de distinto tipo:Puede ocurrir que haya trenes de uno y otro tipo o que haya trenes que sirvan para los dos. En estos trenes, el cilindro inferior es fijo y el superior se mueve (se desplaza unos 2m). Cada cilindro va con su propio sistema de accionamiento, es decir, directo y de corriente continua.Los trenes BLOOMING europeos estn formados por canales relativamente profundos y una parte plana en el extremo de la tabla. Los americanos estn formados por una parte central plana y tres o cuatro canales en los extremos. En los americanos, el trabajo va acompaado de un aporte de agua pulverizada.Palanquilla:Es el tren que procesa un producto ya desbastado en los trenes BLOOMING, produciendo una reduccin del producto de entre 4 y 1.25cm. Tambin se denominan llantones y tienen un espesor de entre 1 y 1.25cm y una anchura entre 20 y 60cm. Normalmente son continuos. Antes las cajas eran horizontales, pero actualmente lo que se hace es ir introduciendo los tochos en cajas verticales desplazables.

Fermachine:Su nombre corresponde con el producto, ya que fermachine es un redondo acerado de 5 a 8mm de dimetro. Se parte de los productos del tren de palanquilla, suelen ser continuos y clasificados en tres secciones:1.- Desbaste.2.- Proceso de obtencin del fermachine.3.- Repaso o acabado.Estructurales:Son aquellos que tienen por objeto obtener perfiles pesados (ngulos, tes, dobles tes). Aqu utilizamos los productos de los trenes de desbaste. Tienen una composicin compleja y variable.Comerciales:Son aquellos destinados a obtener perfiles de peso medio o pequeo.Para chapa:Para laminar la chapa se pueden utilizar distintas soluciones:Para chapa gruesa:Las petacas se laminan en un tren formado por cajas dos.Para banda en caliente:Los llantones se laminan calentndolos previamente. Pasan por una serie de cajas en un tren continuo que los laminan y los acaban para, posteriormente ser cortadas esas bandas con cizalla. Pueden ser almacenadas superponiendo las bandas o en bobinas.Para banda en fro:Se emplean para obtener bandas de pequea seccin, en torno a 1.5mm, teniendo en cuenta que aparece acritud que habr que eliminar sometiendo las bandas a un recocido. Adems, siempre tiene que haber un proceso de decapado.Planetarios:Laminan en caliente, tienen un gran cilindro de apoyo y, despus, muchos cilindros planetarios, para terminar en otros cilindros empujadores.Extrusin.Es un proceso continuo para conformar materiales, hacindolos fluir a presin, por medio de un mbolo, a travs de orificios con una forma determinada. El metal no debe estar fundido, sino por debajo de su punto de fusin. Es muy empleado para metales como Pb, Al, Zn, Sn, Cu, aunque tambin se emplea para plsticos.Los dispositivos empleados para este proceso se denominan matrices y estn provistos de boquillas cuya seccin es igual a la del perfil que se desea obtener.

Tipos De ExtrusinExtrusin directa:En este caso el metal extruido fluye en la misma direccin que el pistn. Se considera entonces que el lingote se desplaza con respecto a la cmara de compresin durante el proceso, dando como resultado que la presin sea funcin de la longitud del lingote.Extrusin indirecta:El metal fluye en direccin opuesta a la del movimiento del pistn en este caso el dado se encuentra montado regularmente en un ariete hueco. No existe movimiento relativo entre la pared del contenedor y el tocho, lo cual se traduce entonces en que la carga de extrusin no es funcin de la longitud del lingote, adems de que es sensiblemente menor que para la extrusin directa. Es conveniente mencionar que debido a las caractersticas del proceso, ste tiene limitaciones y requiere adems de un herramental complicado lo cual restringe su campo de aplicacin, dando como resultado que la extrusin directa sea el mtodo ms utilizado.Forja.Consiste en calentar el metal hasta una temperatura inferior a lade fusin (hasta cerca de 1000 C) y posteriormente golpearlo con un martillo o una prensa. A esta temperatura aumenta la plasticidad del metal por lo que se le puede dar la forma deseada sin romper o quebrar el material.Antiguamente se deformaban las barras calentndolas en una fragua de carbn, el herrero sacaba las piezas ayudndose de tenazas, la colocaba sobre el yunque y, con el martillo, la golpeaba dndole la forma deseada. Esto es la forja a mano. Este mtodo es limitado.Actualmente se emplean prensas, accionadas mecnicas ohidrulicas, que comprimen el material hasta darla la formadeseada. Tambin se emplean martillos mecnicos quegolpean el material sucesivamente.

Entre las operaciones ms habituales de forja que se realizan, estn: Estirado: Alargamiento de la pieza con reduccin de su seccin. Degello: Disminuir la seccin de la pieza en una zona determinada. Recalcado: Aumentar la seccin disminuyendo la longitud Punzonado: Practicar agujeros en la pieza. Corte: Dividir la pieza en trozos de tamao prefijado

Caractersticas Del ForjadoCaractersticas tcnicas ms sobresalientes: Integridad estructural:La forja elimina las bolsas de gas internas y otras inclusiones de metal, que podran causar fallas no predecibles en piezas sometidos a esfuerzos o impactos elevados. Alta resistencia y tenacidad:Mediante la orientacin adecuada de las fibras del metal, la forja desarrolla la mximo resistencia posible al impacta y a la fatiga, dando a dems a la pieza la ductilidad necesaria para resistir fallas baja impactos inesperados.

Bondad de configuracin:Muchas de las piezas forjadas se pueden producir aproximadamente a la configuracin final estipulada, reducindose a un mnimo la necesidad de un maquinado posterior. Uniformidad de las piezas:Es posible obtener piezas que exhiban una amplia gama de propiedades fsico mecnicas, dependiendo de los materiales, aleaciones y tratamientos trmicos. Ahorro de peso:La alta resistencia que puede ser desarrollada en las piezas forjados por la adecuada orientacin del flujo de fibras, refinamiento de la estructura cristalina y tratamiento trmico, les permite tener en muchas ocasiones un peso ms reducido que las piezas fabricadas con otros procesos. Economa al combinar varias partes de una sola forma:Mediante la forja, se pueden producir piezas de configuracin geomtrica muy complicada que en otro caso tendran que elaborar mediante el ensamble de varias partes. Esto permite tener un considerable ahorro en la produccin al evitar costosas uniones de soldaduras, remaches.

Proceso De Fabricacin Mediante ForjaAparentemente el proceso es sencillo, es decir, calentar el metal y de uno o dos golpes forzarlo a llenar la cavidad del dado. En realidad, el metal est muy lejos de ser lquido, por lo tanto, no fluye tan fcilmente a las cavidades de la matriz. As que, para forjar piezas, excepto aquellas de forma sencilla, es necesario tener en cuenta lo siguiente:1. Cortar y preformar la pieza.El corte se puede hacer con sierra a cizalla y preformada con una prensa de forja. Se utiliza el preformada cuando la pieza a forjar tiene una geometra complicada a su pesa unitaria es relativamente alta, con esta operacin se modifica la configuracin inicial del metal, facilitando as su forjado final, requiere adems de un calentamiento inicial.2.- Calentarun trozo de metal cortado y/o preformado en hornos de tipo elctrico, de resistencia, de induccin, de alta frecuencia o de combustible lquido o gaseoso. Los aceros (incluyendo el acero inoxidable) son calentados aproximadamente a 1230 C, en cambio, el aluminio se calienta a 425 C. Esta fase de calentamiento se requiere a pesar de que el metal haya sido previamente calentado para su preformado.3.- La pieza ya caliente, se coloca en la matriz de la prensa o martinete. Dependiendo de su forma o tamao y complejidad ser el nmero de pasos y cavidades de la matriz, donde proporcionalmente se le ira dando forma al producto. Cuando la pieza ha sido formada, pasa a unas prensas cortadoras de menor capacidad, para efectuar en ellas el desbarbado. Se debe realizar inmediatamente despus del formado final para aprovechar la elevada temperatura de la pieza y hacer el corte con una fuerza menor.Una vez que la pieza se ha forjado y desbarbado, se le somete normalmente a un tratamiento trmico con el propsito de aliviarle esfuerzos originados por la deformacin y reducir la dureza en caso de aceros de alto contenido de carbn. Los mtodos ms usuales para ablandar el acero son el recocido y el normalizado. Las partes hechas por el proceso de forja en caliente, pueden pesar desde 200 gramos hasta 2 toneladas, sin embargo, la mayora de las piezas pesan de 2 a 50 Kg.Con respecto al paso No.1 (cortar y preformar la pieza) es conveniente enfatizar que la mayora de las piezas forjadas requieren de un preformado tambin en caliente, este debe enfocarse a la formacin de "bolsas" de material en las zonas donde el producto final tendr mayor seccin transversal.Ajuste.

Enmecnica de precisin, elajustees la forma en que dospiezasde una misma mquinase acoplan entre s,de forma tal que unejeencaja en un orificio.El acople est relacionado con latoleranciaen lostamaosde ambas piezas. Si una tiene un tamao mucho mayor que la otra no ajustarn. Debido a ello se desarrollaron normas ISOpara estandarizar las medidas, lo que ha permitido laintercambiabilidadde las piezas y laproduccin en serie. El valor de tolerancia para un eje se identifica con una letra minscula, mientras que para los agujeros se utilizan las maysculas.Tolerancia

Es una definicin propia de lametrologa industrial, que se aplica a lafabricacinde piezas en serie. Dada una magnitud significativa y cuantificable propia de un producto industrial (sea alguna de sus dimensiones, resistencia, peso o cualquier otra), el margen de tolerancia es elintervalo de valores en el que debe encontrarse dicha magnitudpara que se acepte como vlida, lo que determina la aceptacin o el rechazo de los componentes fabricados, segn sus valores queden dentro o fuera de ese intervalo.El propsito de los intervalos de tolerancia es el de admitir un margen para las imperfecciones en la manufactura de componente, ya que se considera imposible la precisin absoluta desde el punto de vista tcnico, o bien no se recomienda por motivos de eficiencia, es una buena prctica de ingeniera el especificar el mayor valor posible de tolerancia mientras el componente en cuestin mantenga su funcionalidad, dado que cuanto menor sea el margen de tolerancia, la pieza ser ms difcil de producir y por lo tanto ms costosa. La tolerancia de mecanizado es designada por quien disea la mquina tomando en consideracin algunos parmetros como funcin ycoste. Cuanto menor sea la tolerancia mayor ser el coste delmecanizado.

CONCLUSIN

El Proceso encargado de moldear el metal a las dimensiones requeridas por el fabricante, es llamado proceso de conformado en caliente, este proceso depende de la temperatura y el tiempo, con este mtodo, las piezas se forman en estado blando a elevadas temperaturas y luego se templan en la herramienta, Las piezas producidas por conformado en caliente se caracterizan porque alcanzan una alta resistencia, pueden tener formas complejas y adquieren unos efectos dereduccin. El comportamiento ptimo del material se consigue a travs de la transformacin estructural de la austenita a martensita, el metal seleccionado debe contar con la propiedad de maleabilidad para que sean capas durante en los proceso de exceder su limite elstico.

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