Indice

• Bienvenida 
• Objetivo
• Qué es el forjado 
• Usos 
• Mapa conceptual
• Forjado artesanal
• Forjado industrial 
• Clasificación de los tipos de forja 
• Materiales usualmente forjados 
• Maquinaria para la forja 
• Ventajas del proceso de forjado 
• Bibliografía  

Participantes

Juan Antonio Gaytan Romo
Jusleimy Huerta Rodríguez
Alvaro Perales Montelongo
Jairo Frayre Castañeda
Elias Meza Esparza

BIENVENIDA

 Hola este blog está destinado a que conozcas un método de procesamiento de los metales donde sus antecedentes nacen en la labor de lo herreros y en las fraguas de tiempos bíblicos y mitológicos donde forjaban espadas para batallas, armaduras hasta nuestro tiempo como un simple remache de acero. 

OBJETIVO

veras en que consiste el proceso de forjado, los tipos que hay y como evoluciono desde el martilleo del hierro al colocarlo sobre el yunque hasta con la revolución industrial significo la sustitución de la fuerza del herrero por la de las maquinas. 

¿Qué es el forjado?

La forja, al igual que la laminación y la extrusión, es un proceso de fabricación de objetos 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 permite fabricar piezas de materiales ferrosos y no ferrosos en dimensiones, geometrías y pesos muy variados que sería imposible obtener mediante otras operaciones. Una de sus principales ventajas es que la pieza de trabajo sale de este proceso con dimensiones y geometría cercanas a las finales, implicando mayor facilidad y rapidez para su maquinado.

Uso:

Este proceso 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 continúa 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.

En construcción, se denomina forjado al elemento estructural, horizontal (o inclinado, en cubiertas), que soporta su propio peso y las sobrecargas de uso, tabiquería, dinámicas, etc. Dichas cargas se transmiten al terreno mediante otros elementos de la estructura, como vigas, pilares, muros y cimentación.

Mapa conceptual de Forjado

Forjado Artesanal

Forjado Industrial

 

Clasificación de los tipos de forja

La forja tiene multitud de aplicaciones en distintos campos, como lo son bielas, cigüeñales, ejes, rejas, barandillas, cabezas de tornillos y pernos, remaches, clavos, etc.

Tipos de forjados:

Los principales tipos de forja que existen son:

•             Forja libre

•             Forja con estampa

•             Recalcado

•             Forjado isotérmico

La forja se realiza a temperaturas de entre 800 y 1000 °C. También puede hacerse a temperatura ambiente, operación que se denomina «conformado en frío». Para suprimir las tensiones internas que surgen en el proceso de forja se realiza un tratamiento térmico llamado normalizado.

Forja libre

Es el tipo de forja industrial más antiguo, este se caracteriza porque la deformación del metal no está limitada (es libre) por su forma o masa. Se utiliza para fabricar piezas únicas o pequeños lotes de piezas, donde normalmente éstas son de gran tamaño. Además, este tipo de forja sirve como preparación de las preformas a utilizar en forjas por estampa.

También puede encontrarse como forja en dados abiertos.

Forja con estampa

Antes y después de aplicar el proceso de forja con estampa

Este tipo de forja consiste en colocar la pieza entre dos matrices que al cerrarse conforman una cavidad con la forma y dimensiones que se desean obtener para la pieza. A medida que avanza el proceso, ya sea empleando martillos o prensas, el material se va deformando y adaptando a las matrices hasta que adquiere la geometría deseada. Este proceso debe realizarse con un cordón de rebaba que sirve para aportar la presión necesaria al llenar las zonas finales de la pieza, especialmente si los radios de acuerdo de las pieza son de pequeño tamaño y puede estar sin rebaba, dependiendo de si las matrices llevan incorporada una zona de desahogo para alojar el material sobrante (rebaba) o no. Se utiliza para fabricar grandes series de piezas cuyas dimensiones y geometrías pueden variar ampliamente. Las dimensiones de estas piezas van desde unos pocos milimétricos de longitud y gramos de peso hasta varios metros y toneladas, y sus geometrías pueden ser simples o complejas.

Forjado isotérmico

El forjado isotérmico es un tipo especial de forja en la cual la temperatura de los troqueles  es significativamente superior a la utilizada en procesos de forja convencional.

Forjado de 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. Si el proceso se realiza en frío y en los extremos de las piezas se denomina encabezado en frío.

                             

MATERIALES USUALMENTE FORJADOS

 En general podrán ser forjados todos aquellos materiales y aleaciones que presenten una buena plasticidad a la temperatura de trabajo, por lo que los cúbicos de cara centrada y algunos cúbicos de cuerpo centrado y hexagonales compactos podrán forjarse; los más comunes son los aceros al carbono y de baja aleación. Materiales con alguna aplicación industrial son, por ejemplo: Aceros inoxidables Aceros refractarios Aluminio y aleaciones de aluminio Cobre y sus aleaciones Magnesio y sus aleaciones Titanio y sus aleaciones Níquel y sus aleaciones Berilio Algunas aleaciones de materiales refractarios, tales como el tungsteno, niobio y molibdeno

Maquinaria que se utiliza en la forja

Ay dos tipos de procesos de deformación en la forja, por presión y por impacto.

Presión: Este proceso de hace de forma continua utilizando prensas.

Impacto: De modo intermitente utilizando martillos pilones

Ventajas del proceso de forjado:

Integridad estructural, alta resistencia y tenacidad, las piezas forjadas se pueden producir aproximadamente a la configuración final estipulada, uniformidad de las piezas, sin desperdicio por desgaste, ahorro de peso, economio al combinar varias partes de una sola forma.

Bibliografia:

· Carlos Vila Pastor, Fernando Romero Subirón, Gracia M. Bruscas Bellido y Julio Serrano Mira, “Tecnología Mecánica: Metrología y procesos de conformado de metales sin arranque de viruta.”, Colección “Materials” de la UJI, nº 233.

·       http://www.ptolomeo.unam.mx:8080/xmlui/bitstream/handle/132.248.52.100/2548/07-MPM-Cap4-Final.pdf?sequence=7

·       Libro: El metal, autor: José Antonio Ares, 2004

·       Tecnicas del metal, Carles Codina, 2013

·       https://es.slideshare.net/betorossa/proceso-de-forjado-de-metales-v2014