El conformado en caliente es un proceso que depende de la temperatura y el tiempo. Con este método, las piezas se forman en estado blando a elevadas temperaturas y luego se templan en la herramienta.

1. REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA.
MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUCACIÓN
SUPERIOR.
INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITÉCNICO.
“SANTIAGO MARIÑO.”
EXTENSIÓN CABIMAS EDO/ZULIA.
Br. Alexon Perez
C.I: 20744858

2. El conformado en caliente es un proceso que depende de la temperatura y el tiempo. Con este
método, las piezas se forman en estado blando a elevadas temperaturas y luego se templan en
la herramienta.
El proceso de conformado en caliente sigue los siguientes pasos:
•Calentamiento en el horno
•Traslado del horno hasta la prensa, sobre la herramienta de embutición
•Conformado plástico en caliente
•Templado con herramienta cerrada
La materia prima (para los procesos de formado) es el acero en lingote, este, con su estructura
cristalina típica gruesa y dendrítica, no es útil para las aplicaciones en las que se requiera
resistencia mecánica. Las partes fabricadas directamente del acero en lingote pueden
estrellarse al recibir fuerzas de trabajo y cargas de impacto. Los granos dendríticos que
contiene un lingote vaciado deben recristalizarse para dar al acero la resistencia necesaria
esto se logra mediante procesos de trabajo en caliente como forjado o laminación.

3. Los factores que influyen en el tamaño de grano que se obtiene con la
deformación en caliente son:
•Temperatura final del proceso.
•Velocidad de enfriamiento.
•Tamaño inicial del grano.
Cantidad de la deformación.
Como el metal se encuentra a alta
temperatura, los cristales reformados
comienzan a crecer nuevamente, pero estos
no son tan grandes e irregulares como
antes. AI avanzar el trabajo en caliente y
enfriarse el metal, cada deformación genera
cristales mas pequeños, uniformes y hasta
cierto grado aplanados, lo cual da al metal
una condición a la que se llama anisotropía u
orientación de grano o fibra, es decir, el
metal es mas dúctil y deformable en la
dirección de un eje que en la del otro.

4. Esta condición (anisotropía) nos ayuda a explicar las siguientes ventajas del trabajo
en caliente.
No aumenta la dureza o ductilidad del metal ya que los granos distorsionados
deformados durante el proceso, pronto cambian a nuevos granos sin deformación.
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.

5. EI material tiene buena soldabilidad y maquinabilidad, dado que el contenido de
carbono es menor al 0.25%.
Algunas de las desventajas que presenta el trabajo en caliente son
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.

6. 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. (Ver Figura 1) Un efecto del trabajo en caliente con la
operación de laminado, es el refinamiento del grano causado por la
recristalización.

7. 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.
Figura 1. 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.

8. 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.
Existen dos clases de forja, en matriz abierta y en matriz cerrada.
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.
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.

9. Cabe mencionar que existen dos clases de forjado el denominado en caliente, que se realiza arriba de la
temperatura de recristalización y el llamado forjado en frío que se efectúa por debajo de esta. Las piezas
forjados se emplean ampliamente en herramientas de mano, partes de automóviles, caimanes,
ferrocarriles, en la industria aeroespacial y muchas otras. Algunas de sus características técnicas más
sobresalientes se numeran a continuación:
Integridad estructural: La forja elimina las bolsas de gas
internas y otras inclusiones de metal, que podrían causar
fallas no predecibles en piezas sometidos a esfuerzos o
impactos elevados.
Alta resistencia y tenacidad: Mediante la orientación
adecuada de las fibras del metal, la forja desarrolla la
máximo resistencia posible al impacta y a la fatiga,
dando a demás a la pieza la ductilidad necesaria para
resistir fallas baja impactos inesperados.
Bondad de configuración: Muchas de las piezas forjadas
se pueden producir aproximadamente a la configuración
final estipulada, reduciéndose a un mínimo la necesidad
de un maquinado posterior.
Uniformidad de las piezas: Es posible obtener piezas que
exhiban una amplia gama de propiedades físico
mecánicas, dependiendo de los materiales, aleaciones y
tratamientos térmicos.
Ahorro de peso: La alta resistencia que puede
ser desarrollada en las piezas forjados por la
adecuada orientación del flujo de fibras,
refinamiento de la estructura cristalina y
tratamiento térmico, les permite tener en
muchas ocasiones un peso más reducido que
las piezas fabricadas con otros procesos.
Economía al combinar varias partes de una sola
forma: Mediante la forja, se pueden producir
piezas de configuración geométrica muy
complicada que en otro caso tendrían que
elaborar mediante el ensamble de varias
partes. Esto permite tener un considerable
ahorro en la producción al evitar costosas
uniones de soldaduras, remaches.

10. 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. Este tipo de forja consiste en
martillar el metal caliente ya
sea con herramienta manuales
o entre dos plano en un
martillo de vapor. La forja
manual, como la hecha por el
herrero, es la forma más
antigua de forjado. La
naturaleza del proceso es tal
que no se obtienen tolerancias
cerradas, ni pueden hacerse
formas complicadas. El rango
de forjado por forja abierta, va
desde unos cuantos kilogramos
y sobrepasa los 90 mg. Un
ejemplo de aplicación de este
proceso se tiene en el forjado
de joyería.
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.

12. 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 – 1250 ºC
Cobre 750 – 925 ºC
Aluminio 320 – 450 ºC
El acero es más difícil de extruír a causa de su alta resistencia a la fluencia y su tendencia
a soldarse a las paredes de la cámara de la matriz en las condiciones de alta temperatura
y presión requeridas.

13. 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.
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.
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.

14. Una reducción del 25 a 30% de la fuerza de fricción, permite la
extrusión de largas barras.
Hay una menor tendencia para la extrusión de resquebrajarse o
quebrarse porque no hay calor formado por la fricción.
El recubrimiento del contenedor durará más debido al menor
uso.
La barra es usada mas uniformemente tal que los defectos de la
extrusión y las zonas periféricas ásperas o granulares son menos
probables.
Las impurezas y defectos en la superficie de la barra afectan
la superficie de la extrusión. Antes de ser usada, la barra
debe ser limpiada o pulida con un cepillo de alambres.
Este proceso no es versátil como la extrusión directa porque
el área de la sección transversal es limitada por el máximo
tamaño del tallo.