Forja libre y por estampado. La forja es un proceso de deformación en el que un tocho de material se comprime entre dos partes al ser sometido a cargas de impacto, es decir, fuerzas de choque repetitivas, o a una presión gradual. Dependiendo del grado en que el utillaje restringe el flujo del material de la pieza se diferencian los siguientes tipos de forjado: FORJA LIBRE : en la que el material se comprime entre dos superficies planas permitiendo que éste se expanda sin restricciones. No se confina el flujo de metal. Se utiliza para forjar piezas sencillas o para preformas destinadas a piezas complejas posteriores . Utillajes simples FORJA POR ESTAMPADO : el flujo de material está restringido completamente a la cavidad grabada en las superficies interiores de las dos partes del utillaje, cuya forma adopta durante la compresión. El flujo del metal está limitado por la forma de los utillajes. Los utillajes (estampas) son caros y se obtienen por mecanizado. Soportan cargas y temperaturas elevadas. El exceso de material fluye hacia fuera formando la rebaba. En general, el metal va más allá de la cavidad de las estampas, formando una rebaba a lo largo de un canal. Este canal suele ser diseñado de manera que la rebaba se produzca de manera controlada, con el fin de asegurar el llenado correcto de la estampa y evitar defectos por falta de material en algunas partes de la pieza. Si te fijas en la animación, la pieza sale con una rebaba alrededor que es cortada más tarde. Generalmente, y tal y como muestra el vídeo de la página anterior, se requieren varias fases o varios moldes para transformar el tocho inicial en la forma final deseada. Las primeras estampas se encargan de redistribuir el material dando lugar a una estructura metálica y una deformación uniforme, mientras que las últimas estampas proporcionan el acabado de la pieza. Si bien en ocasiones es posible conseguir piezas listas para su montaje mediante este proceso, generalmente se requieren operaciones de mecanizado posterior para obtener la precisión deseada, al menos en ciertas zonas de la pieza. Cabe decir también que cuando se trata de preformar piezas grandes, se emplea preferiblemente la forja libre, la cual no impone una forma específica a la herramienta. En la imagen de la izquierda puedes ver una fotografía tomada en la empresa Euskal Forging, en la que se muestran unas piezas enormes que han sido conformadas mediante forja libre. En el vídeo de la derecha puedes ver varios ejemplos de operaciones de forja libre. COMPONENTES DEL COSTE FINAL DE UN PRODUCTO FORJADO: • Costes de material. • Costes de utillajes. • Costes de producción. • Costes de mecanizado. EL COSTE UNITARIO DEL PRODUCTO ESTÁ RELACIONADO CON EL TAMAÑO DE LA SERIE A PRODUCIR: • Cuanto mayor sea la serie, resulta más económico ajustar la forma forjada a la forma final de la pieza, reduciendo el mecanizado. • El proceso de forja impone límites de diseño (NO ES POSIBLE FORJAR CUALQUIER GEOMETRÍA) LIMITACIONES DE DISEÑO DE PRODUCTOS FORJADOS: • Necesidad de ÁNGULOS DE SALIDA en las paredes verticales. • Necesidad de radios de acuerdo: no es posible forjar aristas vivas. • Muy difícil forjar paredes muy delgadas. • Tolerancias y acabado superficial pobres (FORJA EN CALIENTE). • No es posible forjar agujeros de pequeño diámetro. LIMITACIONES DE DISEÑO DE PRODUCTOS FORJADOS Radios de acuerdo amplios (izquierda de la estampa) favorecen el flujo del material en régimen plástico Radios de acuerdo pequeños y aristas vivas pueden provocar flujo defectuoso y grietas en la pieza
