Fundamentos de los Procesos de Conformado por Deformación Plástica | | UPV

Summary

En este objeto de aprendizaje, se aborda el tema de los procesos de conformado por deformación plástica. Se describe que estos procesos consisten en aplicar esfuerzos mecánicos sobre el material para lograr un cambio de geometría permanente, dependiendo de las propiedades del material y la temperatura de trabajo. Los efectos de la deformación plástica incluyen cambios en las propiedades mecánicas y la generación de tensiones residuales. Se destaca la importancia de la temperatura de cristalización, que define si el proceso se realiza en frío o caliente. Se clasifican los procesos en conformado volumétrico y conformado de chapa, según el número de dimensiones afectadas y si el espesor del material varía o no. Finalmente, se mencionan diferentes técnicas de conformado, como la laminación, extrusión, forja, y troquelado, y se destaca la necesidad de entender las características de cada proceso para seleccionar el adecuado según las necesidades de producción.

Takeaways

• 📚 Los procesos de conformado por deformación plástica implican la aplicación de esfuerzos mecánicos para cambiar permanentemente la geometría del material.
• 🔨 La deformación plástica puede mejorar las características mecánicas de la pieza y, en algunos casos, la pieza no requiere post-procesamiento para ser utilizada en la industria.
• 🌡️ La temperatura de cristalización es un factor crítico que influye en el comportamiento del material durante el conformado; por encima se produce conformado en caliente y por debajo en frío.
• 🔩 El proceso de conformado en frío causa deformación intra-granular, requiere mayores esfuerzos y altera las propiedades mecánicas del material.
• 🔥 En el conformado en caliente, la recristalización ocurre durante el proceso, lo que reduce los esfuerzos necesarios y mantiene las propiedades mecánicas del material.
• 📈 Los efectos de la deformación incluyen un aumento en la dureza, el límite elástico y la fragilidad del material, así como la generación de tensiones residuales.
• 📉 El esfuerzo necesario para la deformación depende del grado de deformación y las condiciones de trabajo, como la velocidad de deformación.
• 📏 Los procesos de conformado volumétrico implican cambios significativos en la geometría y suelen realizarse en caliente, mientras que los de conformado de chapa afectan a dos dimensiones y se realizan generalmente en frío.
• 🔩 Los procesos de conformado volumétrico incluyen la laminación, extrusión, forja y el 3 hilado, que son comunes en la fabricación.
• 📐 Los procesos de conformado de chapa, como el troquelado, doblado y repujado, mantienen el espesor del material y son caracterizados por buenos acabados y tolerancias.
• 📚 Al final del aprendizaje, los estudiantes deben ser capaces de describir los procesos de conformado por deformación plástica, explicar sus efectos y clasificar los tipos de procesos utilizados en la industria.

Q & A

¿Qué es la deformación plástica?

La deformación plástica es un proceso de aplicación de esfuerzo mecánico sobre un material para superar su límite de florencia, lo que provoca un cambio de geometría permanente del mismo.

¿Cuáles son las características principales de los procesos de conformado por deformación plástica?

Las características principales incluyen la aplicación de cargas para modificar la geometría del material de forma permanente, el efecto de la deformación en las propiedades mecánicas de la pieza, y la distinción entre procesos de conformado en frío y en caliente.

¿Cómo afecta la temperatura en los procesos de conformado por deformación plástica?

La temperatura influye en el comportamiento del material; por encima de la temperatura de cristalización, se produce recristalización que mejora las propiedades mecánicas y reduce los esfuerzos de deformación, mientras que por debajo de esta temperatura, el material se deforma de manera intragranular con mayores esfuerzos.

¿Qué es la temperatura de cristalización y cómo se relaciona con los procesos de conformado en frío y en caliente?

La temperatura de cristalización es aproximadamente la mitad de la temperatura de fusión del material. Si el material se procesa por encima de esta temperatura, se produce comportamiento de compresibilidad de grano y se realizan procesos de conformado en caliente. Por debajo, se habla de procesos de conformado en frío.

¿Cuáles son los efectos de la deformación plástica en las piezas?

Los efectos incluyen un aumento en la dureza, el límite elástico y la fragilidad del material, la generación de tensiones residuales, y posibles cambios en las propiedades mecánicas finales de la pieza.

¿Cómo se clasifican los tipos de procesos de conformado en la industria?

Se clasifican en procesos de conformado volumétrica, que implican cambios significativos en la geometría y suelen realizarse en caliente, y procesos de conformado de chapa, que afectan a dos dimensiones y generalmente se realizan en frío.

¿Qué es la laminación y en qué tipo de proceso de conformado se utiliza?

La laminación es un proceso de conformado volumétrica en el que el material se estira y se aplana para obtener una pieza de sección delgada, generalmente se realiza en caliente.

¿Cómo se define el esfuerzo mecánico en el contexto de la deformación plástica?

El esfuerzo mecánico en el contexto de la deformación plástica se refiere a las cargas aplicadas al material para superar su límite de florencia y causar una deformación permanente.

¿Por qué se pueden mejorar las características mecánicas de una pieza a través de la deformación plástica?

A través de la deformación plástica, se puede aprovechar el esfuerzo mecánico para mejorar las propiedades mecánicas de la pieza, como la resistencia y la durabilidad, al realinear y densificar la estructura cristalina del material.

¿Qué son las tensiones residuales y cómo se generan en los procesos de conformado por deformación plástica?

Las tensiones residuales son fuerzas internas que quedan en el material después de la deformación plástica. Se generan debido a la desigualdad en la distribución de la deformación a lo largo del material y pueden afectar el comportamiento final de la pieza.

¿Cómo se diferencian los procesos de conformado en frío de los procesos de conformado en caliente?

Los procesos de conformado en frío se realizan por debajo de la temperatura de cristalización del material, requieren mayores esfuerzos de deformación y suelen resultar en una mayor dureza y fragilidad de la pieza. Mientras que los procesos de conformado en caliente se realizan por encima de la temperatura de cristalización, permiten una deformación más fácil y suelen mantener o mejorar las propiedades mecánicas de la pieza.

¿Cuáles son algunos ejemplos de procesos de conformado de chapa?

Algunos ejemplos de procesos de conformado de chapa incluyen el troquelado, el doblado, la nutrición y el repujado. Estos procesos generalmente se realizan en frío y mantienen el espesor del material prácticamente invariable.