FORJADO - PROCESOS DE MANUFACTURA

GENARO ALDANA TREJO

6 Mar 202204:59

Summary

TLDREl forjado es un proceso de manufactura antiguo que se utiliza para moldear el metal mejorando sus propiedades mecánicas. Este proceso puede realizarse en caliente o frío, dependiendo de la pieza a moldear y las características deseadas. Las piezas forjadas se obtienen de materiales como el aluminio, el acero y el magnesio. En el forjado en caliente, la pieza se calienta para facilitar la deformación plástica controlada, mientras que en el frío, se forja a temperatura ambiente para obtener mejores formas y precisión. Entre sus principales ventajas se encuentran la repetibilidad, alta productividad y excelentes propiedades mecánicas. Sin embargo, presenta limitaciones geométricas y un desgaste de herramientas debido a los cambios bruscos de temperatura. Las prensas y los martillos son herramientas clave en el forjado, siendo los martillos más flexibles y económicos. Las aplicaciones del forjado incluyen la fabricación de elementos como cabezas de tornillos, pernos, remaches, clavos, rejas y barandillas.

Takeaways

🔧 El forjado es un proceso de manufactura antiguo que le da forma y utilidad al metal mejorando sus propiedades mecánicas.
🔨 Se realiza a través de una deformación plástica controlada por impacto o presión, y se puede hacer en caliente o en frío.
🌡️ Forjado en caliente permite una mayor ductibilidad del metal, mientras que el forjado en frío ofrece mejores formas y precisión.
♨️ La ventaja principal del forjado es la repetibilidad y alta productividad, lo que permite la fabricación de series largas de productos idénticos.
💪 Propiedades mecánicas excelentes como tenacidad, ductilidad, resistencia a la fatiga y a la corrosión son resultado del forjado.
🚫 Una desventaja es la limitación geométrica; no todas las formas complejas son forjables, especialmente en caliente.
🛠️ La forja en caliente puede implicar un desgaste de las herramientas debido a los cambios bruscos de temperatura.
🔩 El forjado se utiliza para la fabricación de piezas como engranes, bielas y alavés para turbinas, que requieren matrices especiales y un control preciso.
📏 El forjado de precisión reduce el número de operaciones de acabado adicionales.
🏗️ Las prensas y los martillos son herramientas clave en el forjado; las prensas aplican presión y los martillos, impactos sucesivos.
🔩 Las aplicaciones del forjado incluyen la fabricación de elementos como cabezas de tornillos, pernos, remaches, clavos, rejas y barandillas.

Q & A

¿Qué es el forjado y cómo afecta a las propiedades mecánicas de los materiales?
-El forjado es un proceso de manufactura en el que se moldea el metal a través de una deformación plástica controlada por medio de impacto o presión. Mejora las propiedades mecánicas y sólidas del metal, como la tenacidad, la ductilidad, la resistencia a la fatiga y la resistencia a la corrosión.
¿Qué materiales se pueden forjar y cuál es la diferencia entre el forjado en caliente y el forjado en frío?
-Se pueden forjar materiales como el aluminio, el acero y el magnesio. El forjado en caliente se realiza calentando la pieza a moldear a una temperatura que permite recristalización, evitando la solidificación durante la forja. En cambio, el forjado en frío no implica calentamiento previo y se realiza a temperatura ambiente, lo que proporciona mejores formas y precisión, pero también un mayor desgaste de las herramientas.
¿Cuáles son algunas de las ventajas del proceso de forjado?
-Las ventajas incluyen la repetibilidad, lo que permite la fabricación de series largas de productos idénticos, alta productividad en términos de número de piezas por hora y excelentes propiedades mecánicas del metal forjado.
¿Qué desventajas presenta el proceso de forjado?
-Las desventajas del forjado incluyen limitaciones geométricas, ya que no se pueden forjar figuras complejas, y el proceso en caliente puede implicar un desgaste de las herramientas debido a los cambios bruscos de temperatura, afectando los costos.
¿Cómo se describe el proceso de forjado en el contexto del script?
-El forjado se describe como un proceso que puede ser realizado en caliente o en frío, utilizando materiales como el aluminio, el acero y el magnesio. Se menciona que el forjado en caliente permite una deformación casi ilimitada del material, mientras que el en frío ofrece mejores formas y precisión.
¿Qué es la rebaba en el contexto del forjado y cómo influye en el proceso?
-La rebaba es una parte dellicada de la pieza que se enfría rápidamente durante el forjado. Su papel es importante en el flujo del material en el estampado, ya que su resistencia a la flexión entre la rebaba y los dados puede someter el material a grandes presiones, lo que permite el rellenado de todas las cavidades.
¿Cuáles son las diferencias entre el forjado a martillo, la reducción y el forjado de precisión?
-El forjado a martillo es una operación en la que se reduce el grosor de una barra y se refuerza mediante pasos sucesivos. La reducción es similar pero se enfoca en el grosor de la barra. El forjado de precisión se utiliza para reducir el número de operaciones de acabado adicionales y se requiere de matrices especiales y un control preciso del volumen y la forma de la pieza.
¿Qué son las prensas y cómo se diferencian de los martillos en el proceso de forjado?
-Las prensas son máquinas que aplican presión sobre el material y se clasifican según el mecanismo de movimiento, ya sea hidráulico, neumático o mecánico. Los martillos, por otro lado, son masas que aplican impactos sucesivos sobre el material. Los martillos son generalmente más baratos y flexibles que las prensas.
¿Cómo se clasifican las prensas y cuáles son sus ventajas y desventajas?
-Las prensas se clasifican en hidráulicas y mecánicas. Las hidráulicas son adecuadas para la forja libre de grandes piezas y tienen un mayor control de fuerza y velocidad. Sin embargo, presentan desventajas como menor productividad, un mayor costo y mantenimiento en comparación con las prensas mecánicas.
¿Qué son los martillos de caída y cómo funcionan?
-Los martillos de caída son herramientas que aplican impactos por gravedad. La masa de estos martillos cae libremente en los martillos de caída por gravedad, mientras que en los martillos de caída activados, la caída de la masa se acelera mediante aire comprimido o presión hidráulica, lo que les proporciona una energía mucho mayor.
¿En qué aplicaciones se utiliza comúnmente el forjado?
-El forjado se utiliza comúnmente en la fabricación de piezas como cabezas de tornillos, pernos, remaches, clavos, rejas y barandillas, entre otros.
¿Cómo afecta el forjado en frío a la calidad y la precisión de las piezas forjadas?
-El forjado en frío proporciona mejores formas y una mayor precisión en comparación con el forjado en caliente, ya que no ocurre una contracción de oxidación y se mantienen las dimensiones del material durante el proceso.

Outlines

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🔧 Introducción al Forjado

El primer párrafo introduce a los estudiantes de ingeniería mecánica eléctrica del Centro Universitario del Norte de la Universidad de Guadalajara y establece el tema del video: el proceso de forjado. Se describe el forjado como el método de manufactura antiguo que mejora las propiedades mecánicas y sólidas del metal a través de deformación plástica controlada por impacto o presión. Se mencionan materiales como el aluminio, el acero y el magnesio y se diferencia entre el forjado en caliente y en frío. Además, se destacan las ventajas del forjado, como la repetibilidad, alta productividad y propiedades mecánicas, así como las desventajas, que incluyen limitaciones geométricas y desgaste de herramientas.

Mindmap

Keywords

💡Forjado

El forjado es un proceso de manufactura en el que el metal es moldeado y se mejoran sus propiedades mecánicas mediante una deformación plástica controlada. Es un tema central del video ya que se describe cómo este proceso puede ser llevado a cabo tanto en caliente como en frío, y cómo afecta la calidad y la precisión de las piezas forjadas.

💡Deformación plástica controlada

La deformación plástica controlada es el mecanismo a través del cual se lleva a cabo el forjado. Se refiere a la alteración permanente de la forma del metal sin fracturarlo, logrado mediante el impacto o la presión. En el video, se destaca cómo este proceso es fundamental para la fabricación de piezas metálicas de alta calidad.

💡Materiales

Los materiales, como el aluminio, el acero y el magnesio, son fundamentales en el proceso de forjado. El video menciona estos materiales como los principales soportes para la forja, destacando cómo la elección del material puede influir en las características finales de la pieza forjada.

💡Forja en caliente

La forja en caliente es un subtipo de forjado en el que la pieza a moldear se calienta a una temperatura que permite el recristalización, evitando la solidificación durante la forja. En el video, se resalta que este proceso permite una mayor capacidad de moldeo del metal.

💡Forja en frío

La forja en frío implica forjar a temperatura ambiente sin calentar previamente el metal. Se destaca en el video que este método resulta en componentes con mejor forma y mayor precisión, aunque puede requerir herramientas más resistentes debido a los cambios bruscos de temperatura.

💡Repetibilidad

La repetibilidad es una de las ventajas del proceso de forjado, lo que permite la fabricación de series largas de productos idénticos. El video menciona esto como un punto fuerte del forjado, destacando la capacidad de producir piezas de alta calidad en grandes cantidades.

💡Productividad

La productividad, medido como el número de piezas producidas por hora, es un aspecto clave en la manufactura y se destaca en el video como una de las ventajas del forjado. Un proceso productivo asegura la eficiencia y la rentabilidad en la producción de piezas metálicas.

💡Propiedades mecánicas

Las propiedades mecánicas, como la tenacidad, la ductilidad, la resistencia a la fatiga y la resistencia a la corrosión, son características esenciales de las piezas forjadas. El video resalta cómo el forjado mejora estas propiedades, resultando en componentes más duraderos y confiables.

💡Limitaciones geométricas

Las limitaciones geométricas son una desventaja mencionada en el video, indicando que no todos los diseños complejos pueden ser forjados. Esto establece las restricciones en la complejidad de las formas que pueden ser creadas mediante este proceso.

💡Desgaste de herramientas

El desgaste de herramientas es un problema asociado especialmente con la forja en caliente debido a los cambios bruscos de temperatura. El video señala que esto puede aumentar los costos de producción y la mantenimiento de la herramienta.

💡Prensa hidráulica

Las prensas hidráulicas son una máquina utilizada en el forjado, que aplica presión sobre el material mediante un cilindro hidráulico. El video describe cómo estas prensas son adecuadas para la forja de grandes piezas y cómo su fuerza y velocidad pueden ser controladas.

💡Martillos

Los martillos, como se menciona en el video, son una herramienta que aplica impactos sucesivos sobre el material en el forjado. Son flexibles y generalmente más económicos que las prensas, pero también pueden proporcionar una mayor energía en las operaciones de forjado.

Highlights

El forjado es un proceso de manufactura antiguo que mejora las propiedades mecánicas y sólidas del metal a través de deformación plástica controlada.

Las piezas forjadas se pueden obtener a partir de materiales como el aluminio, el acero y el magnesio.

El forjado generalmente se realiza en caliente, pero también puede realizarse en frío.

El forjado en caliente permite moldear el material casi ilimitadamente debido a los procesos de recristalización.

Las piezas forjadas en frío tienen mejor forma y mayor precisión, pero no ocurre una contracción de oxidación.

El forjado ofrece ventajas como repetibilidad, alta productividad y excelentes propiedades mecánicas.

Las desventajas del forjado incluyen limitaciones geométricas y desgaste de las herramientas debido a cambios bruscos de temperatura.

El forjado se puede realizar como una pieza sólida o utilizando matrices planas para moldear el metal.

El forjado en radio impresor permite que la pieza adquiera la forma de los huecos o cavidades entre dos lados.

El forjado rebaba es importante para el flujo del material y se enfría rápidamente para someterlo a grandes presiones.

El forjado de precisión reduce el número de operaciones de acabado adicionales y es utilizado en engranes, bielas y alavés para turbinas.

Este proceso requiere matrices especiales y complejas, así como un control preciso del volumen y la forma de la pieza.

Las prensas y los martillos son dos grupos de maquinaria utilizada en el forjado, cada uno con sus propias características y aplicaciones.

Las prensas mecánicas y hidráulicas son adecuadas para la forja libre de grandes piezas y tienen distintos niveles de productividad y mantenimiento.

Los martillos aplican impactos sucesivos sobre el material y pueden ser activados por gravedad, aire comprimido o presión hidráulica.

El cortado es una aplicación común del forjado, utilizado en la fabricación de cabezas de tornillos, pernos, remaches, clavos, rejas y barandillas.