PROCESOS DE CONFORMADO MECÁNICO PROCESOS DE MANUFACTURA Prof. Wilmer Romero PROCESOS DE CONFORMADO MECÁNICO ¿QUÉ DETERMINA QUE ESCOJAMOS EL PROCESO DE FUNDICIÓN O EL CONFORMADO MECÁNICO PARA FABRICAR UNA PIEZA? PROCESOS DE MANUFACTURA Prof. Wilmer Romero 1 PROCESOS DE CONFORMADO MECÁNICO PROCESOS DE CONFORMADO LÁMINAS Transformaciones plásticas primarias LINGOTES FORJADO PROCESAMIENTO DE POLVO • PRENSADO Y SINTERIZADO CONFORMADO DE LÁMINAS METÁLICAS LAMINACIÓN • PRESIÓN ISOESTÁTICA EXTRUSIÓN TREFILACIÒN DE ALAMBRE PROCESOS DE MANUFACTURA Prof. Wilmer Romero PROCESOS DE CONFORMADO MECÁNICO ESFUERZOS EN LAS PIEZAS FORMADAS Los procesos de conformado se pueden clasificar sobre la base de la forma en que se aplica la fuerza PROCESOS DE MANUFACTURA Prof. Wilmer Romero 2 PROCESOS DE CONFORMADO MECÁNICO CLASIFICACIÓN EN FUNCIÓN DEL TIPO DE FUERZA APLICADA AL MATERIAL PROCESOS TIPO DE FUERZA UTILIZADA 1. COMPRESIÓN DIRECTA: FORJA LAMINACIÓN PRENSADO 2. COMPRESIÓN INDIRECTA: TREFILADO EXTRUSIÓN EMBUTICIÓN PROFUNDA 3. TRACCIÓN: ESTIRADO TREFILADO 4. PLEGADO O FLEXIÓN: DOBLADO PLEGADO CORRUGADO 5. CIZALLAMIENTO: CORTE POR CIZALLA PUNZONADO PERFORACIÓN ESTAMPADO PROCESOS DE MANUFACTURA Prof. Wilmer Romero PROCESOS DE CONFORMADO MECÁNICO TRABAJO EN CALIENTE CONFORMADO MECÁNICO TRABAJO EN FRÌO Deformación en el rango plástico TRABAJO EN CALIENTE SE EFECTUA POR ARRIBA DE LA TEMPERATURA DE RECRISTALIZACIÓN DEL MATERIAL NO HAY ACRITUD TRABAJO EN CALIENTE SE EJECUTA A TEMPERATURA > 0,4xTf (oK) Y ALTAS VELOCIDADES DE DEFORMACIÓN EN EL RANGO DE 0,5 A 500 s-1 TEMPERATURA TRABAJADO EN CALIENTE DEL ACERO: 1100 – 1260 oC ALUMINIO Y SUS ALEACIONES: 370 – 454 oC PROCESOS DE MANUFACTURA Prof. Wilmer Romero 3 Trabajo en caliente y trabajo en frío Trabajo en caliente deformación plástica por encima T Recristalización Deformación plástica por debajo T Recristalización Temperatura recristalización (~ 0.4 Tm) Trabajo frío Trabajo caliente Trabajo en frío PROCESOS DE MANUFACTURA Prof. Wilmer Romero PROCESOS DE CONFORMADO MECÁNICO TRABAJO EN FRÍO No se requiere calentamiento PROCESOS DE MANUFACTURA Prof. Wilmer Romero 4 PROCESOS DE CONFORMADO MECÁNICO TRABAJO EN CALIENTE PROCESOS DE MANUFACTURA Prof. Wilmer Romero PROCESOS DE CONFORMADO MECÁNICO TRABAJO EN CALIENTE PROCESOS DE MANUFACTURA Prof. Wilmer Romero 5 PROCESOS DE CONFORMADO MECÁNICO ia tenc Resis Ducti li dad RESISTENCIA O DUCTILIDAD RESISTENCIA O DUCTILIDAD VARIACIONES TÍPICAS DE LA RESISTENCIA Y DUCTILIDAD DURANTE EL CICLO DE TRABAJADO EN FRIO - RECOCIDO % DEFORMACIÓN EN FRÍO Res iste ncia Ductilidad TEMPERATURA DE RECOCIDO ACRITUD PROCESOS DE MANUFACTURA Prof. Wilmer Romero PROCESOS DE CONFORMADO MECÁNICO VENTAJAS DEL TRABAJO EN CALIENTE Se elimina rápidamente el endurecimiento por deformación Se elimina la estructura granular deformada (textura), recristalizandolo por granos nuevos libre de deformación Se pueden hacer grandes deformaciones Mejora la ductilidad y tenacidad con respecto a la estructura de colada Las sopladuras y los rechupes internos se eliminan por soldadura El esfuerzo de fluencia se mantiene prácticamente constante durante el conformado mecánico Se necesita menor energía para deformar con respecto al frío La difusión es rápida y facilita la homogenización de la estructura de colada PROCESOS DE MANUFACTURA Prof. Wilmer Romero 6 PROCESOS DE CONFORMADO MECÁNICO DESVENTAJAS DEL TRABAJO EN CALIENTE La alta temperatura facilita la reacción del metal con el medio ambiente produciendo la oxidación y originando pérdidas de material En el caso de materiales reactivos (se fragiliza con el O 2), es necesario trabajar en atmósfera inerte, encareciendo el proceso Se produce decarburización en el caso del acero Incrustación de los óxidos producidos, desmejorando la calidad superficial Presentan baja calidad dimensional La deformación es más intensa en la superficie que en el centro del material El tamaño de grano es más pequeño en la superficie que en el centro Puede producirse crecimiento de grano en el centro de la pieza durante el enfriamiento PROCESOS DE MANUFACTURA Prof. Wilmer Romero PROCESOS DE CONFORMADO MECÁNICO CRECIMIENTO DE GRANO PROCESOS DE MANUFACTURA Prof. Wilmer Romero 7 PROCESOS DE CONFORMADO MECÁNICO VENTAJA DEL TRABAJO EN FRÍO No se produce oxidación Se puede mejorar las propiedades mecánicas Se logra un excelente acabado superficial Se logra una excelente exactitud dimensional Se puede llegar a espesores muy fino No hay variaciones de la forma del producto PROCESOS DE MANUFACTURA Prof. Wilmer Romero PROCESOS DE CONFORMADO MECÁNICO DESVENTAJA DEL TRABAJO EN FRÍO No se elimina el endurecimiento por deformación, por no haber recristalización El esfuerzo de fluencia aumenta con la deformación No puede darse grandes deformaciones (el material se puede fracturar) Se necesita recocido intermedio para continuar deformando el material Se necesita mayor esfuerzo (potencia del equipo), para deformar el material PROCESOS DE MANUFACTURA Prof. Wilmer Romero 8 PROCESOS DE CONFORMADO MECÁNICO COMPARACIÓN TRABAJO EN CALIENTE EN FRÍO RESISTENCIA BAJA ALTA ELONGACIÓN ALTA BAJA RECRISTALIZACIÓN ALTA NULA POBRE ACABADO SUPERFICIAL BUENA FORMA DE LA PIEZA ES REGULAR BUENA MALA CALIDAD DIMENSIONAL (Por contracciones – variación de forma) BUENA PROCESOS DE MANUFACTURA Prof. Wilmer Romero PROCESO DE FORJA PROCESOS DE MANUFACTURA Prof. Wilmer Romero 9