Proceso de Conformación en caliente

1. REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUCACIÓN
UNIVERSITARIA
INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITÉCNICO SANTIAGO
MARIÑO
EXTENSIÓN COL SEDE CIUDAD OJEDA
INTEGRANTES:
DIEGO MORETTO
15.042.661
CIUDAD OJEDA, 05 DE AGOSTO DE 2017

2. Trabajo en Caliente
Se define como la deformación plástica del
material metálico a una temperatura mayor
que la de recristalización. La ventaja
principal del trabajo en caliente consiste en
la obtención de una deformación plástica
casi ilimitada, que además es adecuada
para moldear partes grandes porque el
metal tiene una baja resistencia de cedencia
y una alta ductilidad.

3. Ventajas de Conformación en
caliente
 El metal se hace más tenaz pues los cristales formados son más
pequeños y por lo tanto más numerosos, además porque se
disminuye el espacio entre cristales y se segregan las impurezas.

Se requiere menor fuerza y por lo tanto menor tiempo, ya que el
material es más maleable.

Facilidad para empujar el metal a formas extremas cuando esta
caliente, sin roturas ni desgastes pues los cristales son más
plegables y se forman continuamente.

Ayuda a perfeccionar la estructura granular.

Se eliminan zonas de baja resistencia.

Se eliminan los poros en forma considerable debido a las altas
presiones de trabajo.

Baja costos de dados.

EI material tiene buena soldabilidad y maquinabilidad, dado que el
contenido de carbono es menor al 0.25%.

4. Desventajas de conformación en
Caliente
 Se tiene una rápida
oxidación o formación de
escamas en la superficie
con el siguiente mal
acabado superficial.

No se pueden mantener
tolerancias estrechas.

Se requieren
herramientas resistentes
al calor que son
relativamente costosas.

5. Tipos de conformación en caliente
Laminación
Aún calientes, los lingotes se colocan en hornos de gas llamados hornos de
foso, allí permanecen hasta alcanzar una temperatura de trabajo uniforme de
alrededor de 1200 ºC, una vez alcanzada esta temperatura los lingotes se
llevan al tren de laminación en donde primero son laminados en formas
intermedias como lupias, tochos o planchas. Una lupia tiene una sección
transversal con un tamaño mínimo de 150 x 150 mm. Un tocho es más
pequeño que una lupia y puede tener cualquier sección desde 40 mm. hasta el
tamaño de una lupia. Las planchas pueden laminarse ya sea de un lingote o
de una lupia, tienen un área de sección transversal rectangular con un mínimo
de 250 mm. y un espesor mínimo de 40 mm. El ancho siempre es 3 o mas
veces el espesor y puede ser de cuando mucho 1500 mm. Placas, plancha
para tubos, y flejes se laminan a partir de planchas.
La mayor deformación toma lugar en el espesor aunque hay algún incremento
en el ancho. La uniformidad de la temperatura es importante en todas las
operaciones de laminado, puesto que controla el flujo del metal y la plasticidad.
Un efecto del trabajo en caliente con la operación de laminado, es el refinamiento del
grano causado por la recristalización.

6. Laminación
 Proceso de laminación. Una lámina de acero a temperatura de
trabajo pasa a través de rodillos, los cuales producen una
reducción en la sección transversal.
La mayoría de los laminados primarios se hacen ya sea en un
laminador reversible de dos rodillos Tren de laminación o en un
laminador de rolado continuo de tres rodillos. En el laminador
reversible de dos rodillos, la píela pasa a través de los rodillos,
los cuales son detenidos y regresados en reversa una y otra
vez. A intervalos frecuentes el metal se hace girar 90° sobre su
costado para conservar la acción uniforme y refinar el metal
completamente, se requieren alrededor de 30 pasadas para
reducir un lingote grande a una lupia. Los rodillos superior e
inferior están provistos de ranuras para alojar las diferentes
reducciones de la sección transversal de la superficie. El
laminador de dos rodillos es bastante versátil, dado que posee
un amplio rango de ajustes según el tamaño de las píelas y
relación de reducción, pero esta limitado por la longitud que
puede laminarse y por las fuerzas de inercia las cuales deben
ser superadas cada vez que se hace una inversión. Esto se
elimina en el laminador de tres rodillos, pero se requiere un
mecanismo elevador. Aunque existe alguna dificultad debido a
la carencia de velocidad correcta para todas las pasadas, el
laminador de tres rodillos es menos costoso para hacerse y
tiene un mayor rendimiento que el laminador reversible.

7. Tipos de conformación en Caliente
 Forja
Es un método de manufactura de
piezas metálicas, que consisten en
la deformación plástica de un
metal, ocasionada por esfuerzos
impuestos sobre él, ya sea por
impacto o por presión. En el
proceso, el metal fluye en la
dirección de menor resistencia, así
que generalmente ocurrirá un
alargamiento lateral al menos que
se le contenga. El grupo de
metales más importantes lo
constituyen el acero y sus
aleaciones, ciertos materiales no
ferrosos, como el aluminio y sus
aleaciones.

8. Tipos de Forjas
Forja de Matriz Abierta
En la forja en matriz abierta, el
metal no esta completamente
contenido en el dado, el forjado
con martinete es un ejemplo
característico de este método.
La pieza es formada debido a
rápidos y sucesivos golpes del
martillo. Utilizada en la
producción de piezas pesadas
con tolerancias grandes y en
lotes pequeños y medianos.

9. Tipos de Forjas
Forja de Matriz Cerrada
La forja en matriz cerrada se utiliza
mucho para alta producción. En el
proceso, el metal es formado
prensándose entre un por de
dados. El dado superior se fija
generalmente al ariete de una
prensa de forja o a un martillo,
mientras que el inferior queda
sujeto al yunque. Juntos
constituyen la matriz cerrada. El
método permite obtener piezas de
gran complejidad y exactitud, así
como un buen acabado. Utilizada
en la producción de piezas de peso
reducido, de precisión y en lotes de
1000 a 10000 unidades.

10. Forja en Caliente
 Aparentemente el proceso es sencillo, es decir, calentar el metal y de uno o dos golpes forzarlo a
llenar la cavidad del dado. En realidad, el metal está muy lejos de ser líquido, por lo tanto, no fluye
tan fácilmente a las cavidades de la matriz. Así que, para forjar piezas, excepto aquellas de forma
sencilla, es necesario tener en cuenta lo siguiente:
 Cortar y preformar la pieza. El corte se puede hacer con sierra a cizalla y preformada con una
prensa de forja. Se utiliza el preformada cuando la pieza a forjar tiene una geometría complicada a
su pesa unitaria es relativamente alta, con esta operación se modifica la configuración inicial del
metal, facilitando así su forjado final, requiere además de un calentamiento inicial.
 Calentar un trozo de metal cortado y/o preformado en hornos de tipo eléctrico, de resistencia, de
inducción, de alta frecuencia o de combustible líquido o gaseoso. Los aceros (incluyendo el acero
inoxidable) son calentados aproximadamente a 1230 °C, en cambio, el aluminio se calienta a 425
°C. Esta fase de calentamiento se requiere a pesar de que el metal haya sido previamente
calentado para su preformado.
 La pieza ya caliente, se coloca en la matriz de la prensa o martinete. Dependiendo de su forma o
tamaño y complejidad será el numero de pasos y cavidades de la matriz, donde
proporcionalmente se le ira dando forma al producto. Cuando la pieza ha sido formada, pasa a
unas prensas cortadoras de menor capacidad, para en efectuar en ellas el desbarbado. Se debe
realizar inmediatamente después del formado final para aprovechar la elevada temperatura de la
pieza y hacer el corte con una fuerza menor.
Una vez que la pieza se ha forjado y desbarbado, se le somete normalmente a un tratamiento
térmico con el propósito de aliviarle esfuerzos originados por la deformación y reducir la dureza en
caso de aceros de alto contenido de carbón. Los métodos más usuales para ablandar el acero son
el recocido y el normalizado. Las partes hechas por el proceso de forja en caliente, pueden pesar
desde 200 grs. hasta 2 toneladas, sin embargo, la mayoría de las piezas pesan de 2 a 50 Kg.

11. Estampado
El estampado difiere de la forja con martillo en el que se usa
más bien una impresión cerrada que dados de cara abierta. La
forja se produce por presión o impacto, lo cual obliga al metal
caliente y flexible a llenar la forma de los dados, en esta
operación existe un flujo drástico del metal en los dados
causado por los golpes repetidos sobre el metal. Para asegurar
el flujo propio del metal durante los golpes intermitentes, las
operaciones se dividen en un número de pasos. Cada paso
cambia la forma gradualmente, controlando el flujo del metal
hasta que se obtiene la forma final. El numero de pasos
requeridos varía de acuerdo al tamaño y forma de la pieza, las
cualidades de forja del metal y las tolerancias requeridos.
Para productos de formas grandes y complicadas, puede
requerir usar más de un juego de dados.

12. Extrusión
La extrusión en caliente es un proceso que utiliza la gran maleabilidad de los
materiales previamente calentados para formarlo. Consiste en forzar al metal
(contenido en una cámara de presión) mediante un embolo a salir a través de una
matriz formadora especial, que determina la sección transversal del producto.
Este emerge como una barra continua que se corte a la longitud deseada. La
mayoría de los metales utiliza extrusión en caliente, para reducir las fuerzas
requeridas, eliminar los efectos del trabajo en frío y reducir las propiedades
direccionales. El proceso también se puede utilizar para materiales de baja
resistencia que no se pueden formar por estirado.
Los metales que más comúnmente se someten a extrusión son: El plomo, cobre,
latón, bronce, aleaciones de aluminio y magnesio. La obtención de las piezas
metálicas por el proceso de extrusión se puede realizar para los siguientes
materiales con las temperaturas adecuadas.
Acero 1100–1250ºC
Cobre 750 – 925ºC
Aluminio 320 – 450ºC

13. Tipos de Extrusión
 Extrusión directa
Consiste en colocar dentro de la cámara un tocho caliente y
redondo que se comprime mediante un embolo. El metal
extruido a través del dado, se abre: hasta que solo queda un
pequeño residuo para cortarlo cerca del dado y eliminar el
extremo.
 Extrusión indirecta
Difiere de la extrusión directa, en el que la parte extraída se forza
a través del embolo. Se requiere menor esfuerzo en este método,
pues no hay fricción entre el trozo de metal y las paredes del
recipiente que lo contiene.
Sin embargo, tiene limitaciones tales como, la debilidad del
ariete por ser hueco y la imposibilidad de proporcionar un
soporte adecuado a la parte extraída.

14. Tipos de Extrusión
 Extrusión por impacto
En la extrusión por impacto un punzón es dirigido al
pedazo de metal por una fuerza tal que este es elevado
a su alrededor la mayoría de las operaciones de
extrusión por impacto, tales como la manufactura de
tubos plegables, son trabajos en frío. Sin embargo hay
algunos metales y productos, particularmente aquellos
en los cuales se requieren paredes delgadas, en los que
los pedazos de metal son calentados a elevadas
temperaturas.