FORJA

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No se conoce con exactitud la fecha en que se descubrió la técnica de fundir mineral de hierro para producir un metal susceptible de ser utilizado. Los primeros utensilios de hierro descubiertos por los arqueólogos en Egipto datan del año 3000 a.C., y se sabe que antes de esa época se empleaban adornos de hierro. Los griegos ya conocían hacia el 1000 a.C. la técnica, de cierta complejidad, para endurecer armas de hierro mediante tratamiento térmico.

Las aleaciones producidas por los primeros artesanos del hierro (y, de hecho, todas las aleaciones de hierro fabricadas hasta el siglo XIV d.C.) se clasificarían en la actualidad como hierro forjado. Para producir esas aleaciones se calentaba una masa de mineral de hierro y carbón vegetal en un horno o forja con tiro forzado. Ese tratamiento reducía el mineral a una masa esponjosa de hierro metálico llena de una escoria formada por impurezas metálicas y cenizas de carbón vegetal. Esta esponja de hierro se retiraba mientras permanecía incandescente y se golpeaba con pesados martillos para expulsar la escoria y soldar y consolidar el hierro. El hierro producido en esas condiciones solía contener un 3% de partículas de escoria y un 0,1% de otras impurezas. En ocasiones esta técnica de fabricación producía accidentalmente auténtico acero en lugar de hierro forjado. Los artesanos del hierro aprendieron a fabricar acero calentando hierro forjado y carbón vegetal en recipientes de arcilla durante varios días, con lo que el hierro absorbía suficiente carbono para convertirse en acero auténtico.

Después del siglo XIV se aumentó el tamaño de los hornos utilizados para la fundición y se incrementó el tiro para forzar el paso de los gases de combustión por la carga o mezcla de materias primas. En estos hornos de mayor tamaño el mineral de hierro de la parte superior del horno se reducía a hierro metálico y a continuación absorbía más carbono como resultado de los gases que lo atravesaban. El producto de estos hornos era el llamado arrabio, una aleación que funde a una temperatura menor que el acero o el hierro forjado. El arrabio se refinaba después para fabricar acero.

La producción moderna de acero emplea altos hornos que son modelos perfeccionados de los usados antiguamente. El proceso de refinado del arrabio mediante chorros de aire se debe al inventor británico Henry Bessemer, que en 1855 desarrolló el horno o convertidor que lleva su nombre.

En la época romana el hierro era fundamental. Tenían un conocimiento profundo sobre el metal, los procesos de obtención, formas de trabajo (heredadas de los griegos y éstos a su vez de los egipcios) y la calidad según su proceencia. De cada lugar que conquistaban, los romanos se llevaban todo el hierro que encontraban y a todos los trabajadores de ese metal.

Debido a las invasiones bárbaras y a la propia decadencia de Roma, se empezaron a quedar sin materia prima y tuvieron que recurrir a refundir esculturas, rejas y trabajos de metalurgia para conseguir material con el que fabricar armas y defender el imperio. Tanta era la necesidad que fundieron incluso una moneda que utilizaba la clase baja, consistente en unos aros de hierro.

En la Edad Media era cada vez mayor la demanda de aplicaciones de hierro (sobre todo armas y armaduras debido al continuo guerrear) tanto fue así, que empezaron a surgir especialistas que conseguían mayor precisión y calidad. Algunos en la construcción de armas, otros en rejas, soportes y elementos de apoyo a la construcción, herraje de animales, carruajes, etc.

El oficio de forjador, fue evolucionando hasta el inicio de la Revolución Industrial, donde se empezó a requerir mayor producción con menor coste. Esto produjo que algunos talleres cambiaran su sistema de trabajo para adaptarse a unas necesidades menos artesanales, otros sin embargo, siguieron fieles a las técnicas tradicionales.

Discípulos de los discípulos de los que no cambiaron sus técnicas son los que han llegado hasta nuestros días.

La forja, al igual que la laminación y la extrusión, es un proceso de conformado por deformación plástica que puede realizarse en caliente o en frío y en el que la deformación del material se produce por la aplicación de fuerzas de compresión.

Este proceso de fabricación se utiliza para dar una forma y unas propiedades determinadas a los metales y aleaciones a los que se aplica mediante grandes presiones. La deformación se puede realizar de dos formas diferentes: por presión, de forma continua utilizando prensas, o por impacto, de modo intermitente utilizando martillos pilones.

Hay que destacar que es un proceso de conformado de metales en el que no se produce arranque de viruta, con lo que se produce un importante ahorro de material respecto a otros procesos, como por ejemplo el mecanizado.

Los productos más típicos que se pueden obtener a través del forjado son: tornillos, remaches, ejes de turbinas, engranajes, bielas, piezas estructurales para maquinaria, aviones, ferrocarriles…

Forja en frio:

Es un proceso en el trabajo de los metales que, básicamente, hace uso de una herramienta de prensado o morir. Cualquiera que sea la forma de la herramienta de prensado utilizado en el proceso también será la forma de la salida. El procedimiento se efectúa en la habitación o cerca de la temperatura ambiente.

Forja en frío es un proceso en el trabajo de los metales que, básicamente, hace uso de una herramienta de prensado o morir. En algunos puntos, también es conocido como la partida en frío.

Forja en caliente:

El forjado se puede realizar a temperatura elevada (forjado en caliente) o a temperatura ambiente (forjado en frío).

En el forjado en caliente se requieren menores esfuerzos pero se obtiene un acabado superficial y una precisión dimensional no tan buena como en el forjado en frío que aunque requiere mayores fuerzas por la alta resistencia que ofrece el material se obtienen mejores resultados de precisión y acabado superficial, también existe el inconveniente que en el forjado en frío el material de la pieza debe tener ductilidad suficiente a temperatura ambiente.

• Forjado con dado abierto

Este forjado es un proceso muy sencillo, la mayor parte de piezas forjadas con este método pesan de 15 a 500 Kg, se han forjado piezas hasta de 300 toneladas, como por ejemplo hélices de barco.

• Forjado con dado abierto

Este proceso se puede describir como una pieza sólida colocada entre dos matrices planas o dados, cuya altura se reduce por compresión. Este proceso también recibe el nombre de recalcado o forjado con dado plano. Las superficies del dado pueden tener cavidades sencillas para producir

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