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FORJADO

El proceso conformado por forja consistente en cambiar la forma de un metal caliente por medio de golpes de un martillo pilón o por presión en una prensa o por impacto sucesivos. En el curso del forjado, el metal se hace más denso y se elevan sus propiedades mecánicas. Como material básico para la obtención de las piezas forjadas se utiliza el acero y algunas aleaciones a base de cobre, aluminio y magnesio.

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.

Una manera de clasificar las operaciones de forja es mediante la temperatura de trabajo. La mayoría de las operaciones de forja se realizan en caliente (por arriba y por debajo de la temperatura de recristalización), dada la demanda de deformación que el proceso requiere y la necesidad de reducir la resistencia e incrementar la ductilidad del metal de trabajo, sin embargo, el forjado en frío también es muy común para ciertos productos. La ventaja del forjado en frío es la mayor resistencia que adquiere el material, que resulta del endurecimiento por deformación.

Clasificación del forjado

• Forjado con matriz abierta o llana.
• Forjado en estampas.
• Recalcado.
• Forjado de borjonio.

Forjado con matriz abierta o llana

El forjado con matriz abierta el metal se deforma entre las matrices llanas abiertas, obteniéndose la posibilidad de fluir a los lados sobre la superficie de la matriz.

Tipos de forjados con matriz abierta

• A mano: Este se emplea para fabricar individualmente piezas pequeñas o en trabajos de reparación, y se realiza en un yunque usando las herramientas siguientes: mazos pesados, martillos de mano, cortafríos (Cincel), punzones, matrices para dar forma, aplanaderas, tenazas, etc.

Forjado en estampas

El forjado en estampas, la fluencia del metal está limitada por el contorno de la forma hueca de la estampa. Se utiliza para fabricar grandes series de piezas cuyas dimensiones y geometrías pueden variar ampliamente. Las dimensiones de estas piezas van desde unos pocos milímetros de longitud ygramos de peso hasta varios metros y toneladas, y sus geometrías pueden ser simples o complejas.

Recalcado

A diferencia de los procesos anteriores que se realizan en caliente, este además puede realizarse en frío. Consiste en la concentración o acumulación de material en una zona determinada y limitada de una pieza (normalmente en forma de barra). Por tanto, una consecuencia directa de este proceso es que disminuye la longitud de la barra inicial y aumenta la sección transversal de ésta en la zona recalcada.

Conformado por forja:

Dentro de las características de los productos forjados

Forja libre

• No se confina el flujo del metal
• Se utiliza para piezas sencillas o preformas
• Utillajes simples^[1]

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1. ¿Cómo se denominan?

Existen diferentes defectos de forja los cuales se irán detallando en el desarrollo de la presente revisión bibliográfica las más importantes se denominan:

• Grietas y plegado: Estos defectos se producen en piezas trabajadas de forma excesiva, realizadas también en materiales frágiles en caliente, en situaciones con temperatura demasiado baja o en zonas de difícil llenado.
•  Exceso de tensiones residuales: Dichos defectos se eliminan con tratamientos térmicos.
• Pandeo: En dicho defecto no se debe superar una relación diámetro/longitud > 3.
•  Abarrilamiento: Dichos defectos son producidos a causa de rozamientos entre la pieza y la matriz o maza. Asimismo, estos defectos pueden dar lugar a grietas internas.
• Estructura de fibra: Estos defectos son producidos cuando se deforma más una dirección que otra (similar a lo que ocurre en laminación). Sin embargo, dichos defectos a veces interesa y otras no pues ello depende de la finalidad de la pieza.

Asimismo existen algunas limitaciones que se producen en el diseño de productos forjados las cuales son los siguientes:

• Necesidad de radios de acuerdo ya que no es posible forjar aristas vivas.
• Necesidad de Ángulos de Salida en las paredes verticales
• La dificultad de forjar paredes muy delgadas
• Tolerancias y acabado superficial pobres.

b) ¿Cómo se presentan físicamente?

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Torcimiento en caliente.- Una probeta redonda se tuerce en forma continua y en la misma dirección hasta que ocurre el error. La prueba se realiza en varios especímenes y a diferentes temperaturas y se observa la cantidad de vueltas que soportan sin fallar.  En la tabla 14.3 se pueden observar las forjabilidades en orden decreciente y de diversos materiales. Estas se basan en considerar la resistencia de temperatura del forjado requerido.

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