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

Universitat Politècnica de València - UPV

30 Sept 201907:46

Summary

TLDREn 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.

Outlines

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🔧 Introducción a la deformación plástica y conformado

El primer párrafo introduce los fundamentos de los procesos de conformado por deformación plástica. Se describe que se trata de aplicar esfuerzos mecánicos sobre el material para lograr un cambio de forma permanente, dependiendo de las propiedades del material y la temperatura de trabajo. Se menciona la importancia de la temperatura de cristalización y cómo esta influye en el comportamiento del material, diferenciando entre procesos de conformado en frío y en caliente. Además, se destaca la mejora de las características mecánicas de la pieza y la posibilidad de obtener piezas listas para su uso industrial sin necesidad de post-procesamiento.

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📏 Efectos de la deformación y clasificación de procesos

El segundo párrafo profundiza en los efectos que tiene la deformación plástica en las piezas y cómo se clasifican los diferentes tipos de procesos de conformado en la industria. Se habla de la influencia de la temperatura en la organización del material y en las propiedades mecánicas finales, así como en la generación de tensiones residuales. Se distinguen dos grandes grupos de procesos: los de formación volumétrica, que implican cambios significativos en la geometría y generalmente se realizan en caliente, y los de conformado de chapa, que afectan a dos dimensiones y se llevan a cabo en frío, manteniendo el espesor del material. Se proporcionan ejemplos de procesos y se concluye con la capacidad de describir y clasificar los procesos de conformado por deformación plástica según las condiciones de trabajo y las propiedades del material.

Mindmap

Keywords

💡Conformado por deformación plástica

Es el proceso de aplicación de esfuerzo mecánico sobre un material para lograr una deformación permanente de su geometría. Este proceso es fundamental en la fabricación de piezas industriales y es el tema central del video. Se menciona que el cambio de forma es permanente y puede influir en las propiedades del material.

💡Características principales

Las características principales de los procesos de conformado por deformación plástica son los puntos clave que definen cómo estos procesos afectan al material y las piezas finales. En el video, se destaca que estos procesos pueden modificar significativamente las propiedades mecánicas de la pieza y que el material puede mejorar o mantener sus propiedades iniciales dependiendo de las condiciones de trabajo.

💡Efectos de la deformación plástica

Los efectos de la deformación plástica en las piezas incluyen cambios en la dureza, el límite elástico y la fragilidad del material. Estas alteraciones pueden generar tensiones residuales que afectan el comportamiento final del material. En el video, se discute cómo estos efectos varían según si el proceso se realiza en frío o en caliente.

💡Temperatura de cristalización

La temperatura de cristalización es un aspecto tecnológico crucial en la deformación plástica, definida como la mitad de la temperatura de fusión del material. Determina el comportamiento del material: por encima, el material tiene un comportamiento de compresión de grano, y por debajo, se procesa en frío. En el video, se relaciona con la localización de la deformación y la necesidad de esfuerzos para deformar el material.

💡Procesos de conformado en frío y en caliente

Estos son dos tipos básicos de procesos de conformado que se distinguen según la temperatura a la que se somete el material. En frío, el material se deforma dentro de los granos y requiere mayores esfuerzos, mientras que en caliente, la recristalización permite una deformación más sencilla y mantiene las propiedades mecánicas del material. El video los describe como opciones fundamentales en la industria para la fabricación de piezas.

💡Recristalización

La recristalización es un fenómeno que ocurre durante el conformado en caliente y permite al material afilar su grano y mantener sus propiedades mecánicas originales. Es un concepto clave para entender la diferencia entre el conformado en frío y en caliente, como se explica en el video.

💡Tensiones residuales

Las tensiones residuales son fuerzas internas que quedan en el material después de la deformación plástica. Pueden afectar la integridad y el rendimiento final de la pieza. En el video, se menciona que estas tensiones son un efecto de la deformación plástica y varían según el grado de deformación y las condiciones en las que se produce el proceso.

💡Procesos de formación volumétrica

Estos son procesos en los que se generan cambios significativos en la forma geométrica del material, a menudo trabajando en tres dimensiones y generalmente en caliente. En el video, se incluyen la laminación, extrusión, forja y 3 hilado como ejemplos de este tipo de procesos.

💡Procesos de conformado de chapa

Los procesos de conformado de chapa son aquellos en los que el material se deforma principalmente en dos dimensiones, manteniendo el espesor del material prácticamente invariable. Se realizan generalmente en frío y son conocidos por producir buenos acabados y tolerancias. En el video, se mencionan operaciones como el troquelado, el doblado y el repujado como ejemplos.

💡Geometría de las piezas

La geometría de las piezas es una de las características fundamentales que se ven afectadas por los procesos de conformado por deformación plástica. El video destaca que estos procesos pueden generar piezas con geometrías simples o complejas, y que la calidad de la geometría final depende de los factores como el material y las condiciones de trabajo.

💡Propiedades mecánicas

Las propiedades mecánicas de un material son sus características físicas que determinan cómo el material responde a fuerzas y deformaciones. En el contexto del video, es importante entender cómo las propiedades mecánicas pueden mejorar o cambiar debido al esfuerzo mecánico aplicado durante el proceso de conformado por deformación plástica.

Highlights

Los procesos de conformado por deformación plástica implican la aplicación de esfuerzos mecánicos sobre el material para lograr un cambio de forma permanente.

La deformación plástica puede mejorar las características mecánicas de la pieza y, en algunos casos, la pieza no requiere de post-procesamiento adicional.

La calidad de las piezas y la secuencia de tareas dependerán de las propiedades mecánicas del material y la temperatura de procesamiento.

La deformación plástica puede generar tensiones residuales en el material, lo que afecta su comportamiento final.

La temperatura de cristalización es un factor crítico que define si el proceso es de conformado en frío o en caliente.

En conformado en frío, la deformación es intra-granular y requiere mayores esfuerzos, mientras que en caliente, la recristalización permite deformaciones con menor esfuerzo.

El proceso de conformado en caliente permite una recuperación total del material y mantiene sus propiedades mecánicas iniciales.

Los procesos de conformado volumétrico generan cambios significativos en la geometría del material y suelen ser realizados en caliente.

Los procesos de conformado de chapa afectan a dos dimensiones y suelen mantener el espesor del material invariable.

La laminación, extrusión, forja y el 3 hilado son ejemplos de procesos de conformado volumétrico que trabajan en caliente.

Los procesos de conformado de chapa, como el troquelado, doblado, de nutrición o repujado, son más comunes en frío y ofrecen mejores tolerancias y acabados.

El esfuerzo necesario en el proceso de conformado depende del grado de deformación y la velocidad a la que se deforma el material.

La deformación plástica puede ser utilizada para crear piezas con geometrías simples o complejas.

Los procesos de conformado en caliente y en frío tienen implicaciones diferentes en las propiedades finales y la organización del material.

La deformación plástica es una técnica fundamental en la fabricación de piezas industriales y permite una amplia gama de aplicaciones.

La bibliografía proporcionada ofrece recursos para ampliar la información sobre los procesos de conformado por deformación plástica.