El forjado es el proceso de dar forma al metal mediante la aplicación de fuerza. La forja con matriz abierta también se conoce como forja de herrero. En la forja con matriz abierta, un martillo golpea y deforma la pieza, que se coloca en un yunque fijo. La forja con matriz abierta recibe su nombre del hecho de que las matrices (las superficies que están en contacto con la pieza) no encierran la pieza, permitiéndole fluir excepto en los lugares en los que entran en contacto con las matrices. Por lo tanto, el operario tiene que orientar y posicionar la pieza para conseguir la forma deseada. Las matrices suelen tener una forma plana, pero algunas tienen una superficie con una forma especial para operaciones especializadas. Por ejemplo, una matriz puede tener una superficie redonda, cóncava o convexa o ser una herramienta para formar agujeros o ser una herramienta de corte. Se diferencia de la forja con matrices cerradas en que la pieza de trabajo no está encerrada por las matrices y las propias matrices son más bien herramientas con formas y perfiles simples en lugar de parecerse a moldes cerrados.
La forja con matrices abiertas es una técnica importante para muchos tipos de fabricación. Permite dar forma áspera y de acabado al metal, más comúnmente al acero y a las aleaciones de acero. Requiere una matriz abierta por los lados, lo que permite que la pieza se mueva libremente, en dirección lateral, al ser golpeada. Este tipo de diseño también permite forjar piezas muy grandes, en algunos casos, de muchas toneladas de peso y de gran longitud y anchura. Algunas forjas de matriz abierta pueden alojar piezas de hasta 150 toneladas americanas (136 toneladas métricas) y 80 o más pies (24,4 m) de longitud.
Las piezas forjadas de matriz abierta pueden trabajar en formas que incluyen discos, cubos, bloques, ejes (incluyendo ejes escalonados o con bridas), manguitos, cilindros, planos, hexágonos, redondos, placas y algunas formas personalizadas.
La forja de matriz abierta se presta a tiradas cortas y es apropiada para la herrería artística y el trabajo personalizado. En algunos casos, la forja con matriz abierta puede emplearse para desbastar lingotes y prepararlos para operaciones posteriores. La forja en matriz abierta también puede orientar el grano para aumentar la resistencia en la dirección requerida.
El proceso de forja en matriz abierta sirve para muchos propósitos, además de simplemente dar forma al metal. El forjado del metal alinea y refina el grano del metal, lo que aumenta la resistencia, además de reducir la porosidad, que es la presencia de cualquier burbuja de aire, incluso aquellas demasiado pequeñas para ser vistas a simple vista. También mejora la capacidad del metal para responder al mecanizado. Las piezas metálicas forjadas tienen una mayor resistencia al desgaste y otras propiedades mecánicas que las piezas similares mecanizadas o fundidas.
Ventajas de la forja a cielo abiertoDie Forging
- Reducción de la posibilidad de vacíos
- Mejor resistencia a la fatiga
- Microestructura mejorada
- Flujo de grano continuo
- Tamaño de grano más fino
- Mayor resistencia
El forjado es la deformación sucesiva de una barra a lo largo de su longitud utilizando una forja de caída de matriz abierta.de la barra a lo largo de su longitud. Se suele utilizar para trabajar una pieza de material en bruto hasta conseguir el grosor adecuado. El canteado es el proceso de concentración de material mediante una matriz abierta de forma cóncava. El proceso se denomina canteado porque suele realizarse en los extremos de la pieza. El batanado es un proceso similar que adelgaza secciones de la forja utilizando una matriz de forma convexa. Estos procesos preparan las piezas para otros procesos de forjado.
Las técnicas avanzadas de forjado con matriz abierta son capaces de producir formas complejas incluso en piezas y productos de gran tamaño, además de formas más simples como barras, lingotes y redondos. Aunque el acero y las aleaciones relacionadas son los temas más comunes para la forja en matriz abierta, también se puede dar forma a otros metales de esta manera, incluyendo aleaciones de cobre, níquel y titanio. El principal inconveniente de la forja con matriz abierta es que la pieza debe moverse constantemente mientras se trabaja, lo que requiere complejos controles mecánicos u operadores humanos cualificados, mientras que la forja con matriz cerrada puede automatizarse por completo y es un proceso mucho más sencillo.
- Anillos laminados
- Anillos con vástago
- Barras
- Discos
- Ganchos de grúa
- Ejes escalonados
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