LAMINACION Y FORJA ARREGLADO.docx

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    26-Nov-2015

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<p>PROCESO DE CONFORMADOLa Laminacin y la forja son dos de los procesos de conformado ms utilizados en la transformacin de materiales (especialmente los metales) en productos elaborados.Contraer1. Laminacin La laminacin del acero es la deformacin plstica de los metales o aleaciones, realizada por la deformacin mecnica entre cilindros. Wikipedia est cambiando su aspecto. Aydanos a encontrar problemas y completar las traducciones de la interfaz. (before 25/08/2010). Este proceso metalrgico se puede realizar con varios tipos de mquinas. La eleccin de la mquina ms adecuada va en funcin del tipo de lmina que se desea obtener (espesor y longitud) y de la naturaleza y caractersticas del metal.Este es un proceso en el cual se reduce el espesor del material pasndolo entre un par de rodillos rotatorios Los rodillos son generalmente cilndricos y producen productos planos tales como lminas o cintas. Tambin pueden estar ranurados o grabados sobre una superficie a fin de cambiar el perfil, as como estampar patrones en relieve. Este proceso de deformacin puede llevarse a cabo, ya sea en caliente o en fro. Aplicaciones y productosLa fabricacin de acero representa la aplicacin ms comn de las operaciones de laminacin. El lingote de acero fundido se solidifica y posteriormente se transforman en lupias, tochos o planchas. Las lupias se laminan para generar perfiles estructurales y rieles para ferrocarril. Los tochos se laminan para producir barras y varillas. Estas formas son la materia prima para el maquinado, estirado de alambre, forjado y otros procesos de trabajo de metales. Las planchas se laminan para convertirlas en placas, laminas y tiras. Las placas laminadas en caliente se usan para la construccin de barcos, puentes, calderas, estructuras soldadas para maquinaria pesada, tubos y tuberas entre otros. El laminado en fro hace ms resistente el metal y permite tolerancias ms estrechas del espesor, est libre de incrustaciones de xido por lo que es ideal para estampados, paneles exteriores y otros productos que van desde automviles hasta utensilios y muebles de oficina.El producto final de la laminacin puede presentarse en grupos de chapas de tamaos normalizados, o de bobinas en las que la lmina se enrolla en un cuerpo, tambin bajo medidas normalizadas.Consiste en modificar la seccin de una barra de metal al pasar entre dos cilindros, obtenindose un espesor menor.Es el mtodo ms barato y ms eficiente para reducir el rea transversal de una pieza de material, de tal manera que el espesor final sea uniforme a lo largo de todo el producto. En este proceso, el lingote colado se calienta al rojo vivo en un horno denominado foso de termo difusin.Las palanquillas o tochos se calientan con el fin de proporcionar ductilidad y maleabilidad para el proceso de la laminacin en caliente.Una temperatura alta de calentamiento del acero puede originar un crecimiento excesivo de los granos y un defecto llamado quemado del acero que origina grietas que no son eliminables. Una temperatura baja de calentamiento origina la disminucin de la plasticidad del acero, eleva la resistencia de deformacin y puede originar grietas durante la laminacin. Por tanto la temperatura ptima de trabajo no es un solo valor, sino que vara en cierto rango de temperatura entre un lmite superior y un lmite inferior. LAMINADO EN CALIENTElaminacin en caliente, es el proceso ms importante de conformado en lo que se refiere a cantidad y variedad de productos fabricados. Es, con mucha diferencia, el proceso ms utilizado para obtener productos de la forma adecuada para su utilizacin directa, tanto en construccin civil como por industrias transformadoras. La diferencia bsica entre laminacin y forja radica en que en la primera la deformacin se produce en una sola direccin del espacio. Se obtienen productos de seccin constante como chapas, perfiles o barras. En la forja, por el contrario, se modifica tridimensionalmente la forma del metal mediante la deformacin plstica producida por presin o impacto. Se obtienen piezas como cigeales, rboles de levas, pionera, herramientas agrcolas o mecnicas, cubertera, etc. Consiste en hacer pasar un material (lingote o semiproducto) entre dos rodillos o "CILINDROS" , que giran a la misma velocidad en sentidos contrarios, y reducir la seccin transversal mediante la presin ejercida por estos. Las fases principales de un proceso de laminacin en caliente son:A.1.)Calentamiento: Las instalaciones de calentamiento ms usuales son: hornos de empuje, de largeros, de fosa, de vagonetas o carros, durmientes o carros, etc. Los hornos de empuje o con ligeros matices los de carros, son instalaciones que disponen de una cmara alargada, con una boca de entrada (boca de carga) de los lingotes fros y otra boca de salida por donde salen los lingotes calientes, construida con ladrillo reflactario o modernamente manta aislante, revestida exteriormente de chapa. A lo largo del horno existen varios mecheros calentadores de gas o fuel-oil repartidos por zonas de calentamiento. Los hornos de fosa son instalaciones compuestas normalmente por varias cmaras en forma de fosa cubiertas por una tapadera mvil. Las fosas disponen de uno o varios mecheros de gas o fuel. Los lingotes se disponen normalmente en posicin vertical, se meten y sacan de uno en uno por medio de una gra especial. El ciclo trmico seguido es: enhornamiento, rampa de calentamiento, mantenimiento a la temperatura de laminacin segn geometra del lingote y calidad del acero.A.2.)Laminacin: El tren de laminacin es el conjunto de "cajas laminadoras" donde se realiza el proceso de laminacin. Cuando por estas cajas el material slo pasa una vez, estando una caja a continuacin de otra se llama "tren continuo". Para conseguir que el lingote o la palanquilla de salida adquiera la forma deseada es necesario que el material sufra una serie de pasadas por varios cilindros. Para ello hay que disear previamente los canales de los cilindros para que secuencialmente conformen el lingote o palanquilla a la configuracin geomtrica final.A.3.)Corte y enfriamiento: Tras la laminacin del desbaste hay que cortar los extremos del lingote para eliminar la mazarota y el pie. Esta operacin se realiza por cizalladura o por sierra en caliente.El enfriamiento debe estar muy controlado para que no se produzcan agrietamientos superficiales y estalladuras en las barras.Durante el proceso de calentamiento de las palanquillas se debe tener en cuenta:1. Una temperatura alta de calentamiento del acero puede originar un crecimiento excesivo de los granos y un defecto llamado quemado del acero que origina grietas que no son eliminables. 1. Una temperatura baja de calentamiento origina la disminucin de la plasticidad del acero, eleva la resistencia de deformacin y puede originar grietas durante la laminacin. Por tanto la temperatura ptima de trabajo no es un solo valor, sino que vara en cierto rango de temperatura entre un lmite superior y un lmite inferior.Debemos tomar en cuenta que:1. El principal factor que se debe controlar en el proceso de laminado en caliente, es la temperatura a la cual se esta calentando el acero. Si el calentamiento es insuficiente el metal ser ms difcil de trabajar debido a que posee una menor ductilidad y maleabilidad propiedades que se le confieren al calentarlos a una temperatura adecuada.1. El proceso de laminado en caliente debe seguir una secuencia: primero calentamiento, pasar la chapa por el tren de desbaste, luego por el tren de laminacin y por ultimo el tren de acabado. Si no se respeta esta secuencia se presentan diversos problemas tales como: desgaste excesivo de los rodillos de laminacin, excesiva potencia para realizar el trabajo, etc.Tanto la laminacin en caliente como la forja son tratamientos metalrgicos que mejoran la homogeneidad del acero reduciendo los efectos de la segregacin, aumentan la compacidad soldando las discontinuidades internas no oxidadas y afinan el grano de austenita. La formacin de fibra (estiramiento de las impurezas o inclusiones) genera propiedades direccionales, mejorando las longitudinales en detrimento de las transversales.EXPILCACION DEL DIBUJOEl proceso de laminacin es aquel mediante el cual el acero se somete a temperaturas promedio de 1160C en un horno galopante, durante aproximadamente dos horas, posteriormente sufre reducciones sucesivas en un tren de laminacin continuo, como resultado de pasar a travs de las cajas compuestas por cilindros de laminacin, se forman los productos requeridos, de acuerdo a un diseo especfico. Durante el proceso de calentamiento la palanquilla, genera una capa superficial denominada cascarilla la cual, es necesario retirar con agua a alta presin e iniciar el proceso de laminacin en el desbaste, el cual esta compuesto por seis cajas de laminacin en continuo. Estas son las que realizan un cambio importante en las dimensiones de la palanquilla, reduciendo la seccin de la misma en un 85%, formando una circunferencia de 64 milmetros de dimetro. Posteriormente pasa al primer tren intermedio. El tren intermedio #1 y #2, compuesto de 8 cajas de laminacin realizan una funcin similar al desbaste, con reducciones que no son tan fuertes como el anterior; la tensin del material entre cada caja es controlada de manera electrnica para evitar malformaciones durante el proceso por estiramientos no deseados en el material. Finalmente, el tren acabador se encarga de darle las dimensiones finales del producto, solicitadas por la norma. Opcionalmente se encuentra la seccin de termoproceso donde se le aplica agua en cantidades y presiones controladas al producto terminado, mejorando sus propiedades mecnicas y permitindole cumplir con normas internacionales tan exigentes como la ASTM 706. Posteriormente los productos pasan a una mesa de enfriamiento donde, de forma natural, reducen su temperatura hasta los 200 C. En la mesa de enfriamiento se toman muestras del lote de produccin para el laboratorio de calidad. Al final de la mesa de enfriamiento se encuentra la cizalla que da el corte a la medida comercial ya sea sta de 6, 9 12 metros de longitud para las varillas o perfiles que se estn laminando, stos son atados y etiquetados para posteriormente almacenarlos en la bodega de producto terminado y planificar su distribucin en el mercado. </p> <p>. 2. ForjaB.)La forja:es el proceso que modifica la forma de los metales por deformacin plstica producida por presin o impacto. Esta deformacin controlada del metal, realizada a alta temperatura, produce mejor calidad metalrgica y mejora las propiedades mecnicas.Al calentarla es importante conseguir la uniformidad de temperatura en toda la pieza. Si el corazn del lingote o desbaste est "fro" (menos de 1250 C) pueden aparecer roturas internas, al no tener la misma plasticidad que la superficie.B.1.)Forja libre: se caracteriza porque la deformacin del metal no est limitada. Es utilizado cuando la cantidad de piezas a fabricar es pequea o si el tamao de la pieza a forjar es muy grande.Existen dos tipos de forja libre: la forja con martillo, donde el lingote del desbaste se apoya en yunque inferior y este a su vez en la "chabota" producindose la deformacin por los fuertes golpes de la maza que cae sobre el lingote; y la forja en prensa, los lingotes grandes se sitan entre el yunque superior y el inferior de prensas hidrulicas.B.2.)Forja por estampacin: la fluencia del material queda limitada a la cavidad de la estampa. El material se coloca entre dos matrices que tienen huecos grabados con la forma de la pieza que se desea obtener. El metal llena completamente los huecos de la estampa por medio de golpes o presin empleando martillos o prensas. El proceso de estampado termina cuando las dos matrices llegan a ponerse prcticamente en contacto.Se puede realizar en caliente (unos 1000C), o en fro por debajo de la temperatura de re cristalizacin (ejemplo por debajo de los 500c)</p> <p>FORJAForja Abierta o de HerreroEste tipo de forja consiste en martillar el metal caliente ya sea con herramientas manuales o entre dados planos en un martillo de vapor. La forja manual, como la hecha por el herrero, es la forma ms antigua de forjado. La naturaleza del proceso es tal que no se obtienen tolerancias cerradas, ni pueden hacerse formas complicadas. El rango de forjado va desde unos cuantos kilogramos y sobrepasa los 90 Mg lo que puede hacerse por forja de herrero.Los martillos de forja se hacen con bastidor del tipo sencillo o abierto para el claro de trabajo, mientras que el tipo de bastidor doble se hace para servicio pesado. Un martinete tpico de vapor se muestra en la Fig.5. La fuerza del golpe es severamente controlada por el operador, y se requiere considerable habilidad para el uso de esta mquina.Forjado en PrensaLas prensas de forjado emplean una accin lenta de compresin deformando el metal plsticamente, contrariamente al rpido impacto del golpe del martillo. La accin de compresin es mantenida completamente hasta el centro de la pieza que est prensndose, trabajando a fondo la seccin completa. Estas prensas son del tipo vertical y pueden ser operadas ya sea mecnica o hidrulicamente. Las prensas mecnicas, cuya operacin es ms rpida, pueden ejercer una fuerza de 4 a 90 MN.La presin necesaria para formar el acero a temperatura de forja vara desde 20 hasta 190 MPa. Tales presiones estn basadas en la superficie de la seccin transversal de la pieza forjada cuando sta se mide sobre la lnea de particin del dado.Para el forjado de pequeas piezas, se usan estampas, y una sola carrera del apisonador es normalmente necesaria para realizar la operacin de forja. La mxima presin es alcanzada en el extremo de la carrera cuando se fuerza al metal dentro de la forma. Los dados pueden montarse como unidades separadas, o todas las impresiones pueden ponerse en un solo bloque. Para pequeas piezas forjadas son ms convenientes unidades individuales de dados. Existen algunas diferencias para el diseo de dados para metales diferentes. La forja de aleaciones de cobre puede hacerse con menos ensayos que en acero; consecuentemente, pueden producirse formas ms complicadas. Estas aleaciones fluyen bien en el dado y son extruidas rpidamente.En el forjado en prensa una mayor proporcin del trabajo total puesto en la mquina es trasmitida al metal que en una prensa de martillo de cada libre. Mucho del impacto del martillo de cada libre es absorbido por la mquina y su cimentacin. La reduccin del metal con prensa es ms rpida, y el costo de operacin consecuentemente es menor. La mayora de las prensas de forjar son de formas simtricas con superficies que son totalmente lisas, y proporcionan unas tolerancias ms cerradas que las obtenidas con un martillo de cada libre. Sin embargo, muchas piezas de formas irregulares y complicadas pueden forjarse ms econmicamente por forja abierta. Las prensas de forjado se usan frecuentemente para operaciones de calibrado sobre partes hechas por otros procesos.Forjado HorizontalEl forjado horizontal implica la sujecin de una barra de seccin uniforme en dados y...</p>