Introducción a los procesos de conformado mecánico

PROCESOS DE CONFORMADO MECÁNICO
PROCESOS DE MANUFACTURA
Prof. Wilmer Romero
PROCESOS DE CONFORMADO MECÁNICO
¿QUÉ DETERMINA QUE ESCOJAMOS EL PROCESO DE FUNDICIÓN O EL CONFORMADO
MECÁNICO PARA FABRICAR UNA PIEZA?
PROCESOS DE MANUFACTURA
Prof. Wilmer Romero
1
PROCESOS DE CONFORMADO MECÁNICO
PROCESOS DE
CONFORMADO
LÁMINAS
Transformaciones
plásticas primarias
LINGOTES
FORJADO
PROCESAMIENTO
DE POLVO
• PRENSADO Y
SINTERIZADO
CONFORMADO DE
LÁMINAS METÁLICAS
LAMINACIÓN
• PRESIÓN
ISOESTÁTICA
EXTRUSIÓN
TREFILACIÒN DE
ALAMBRE
PROCESOS DE MANUFACTURA
Prof. Wilmer Romero
PROCESOS DE CONFORMADO MECÁNICO
ESFUERZOS EN LAS PIEZAS FORMADAS
Los procesos de conformado se pueden clasificar sobre la base de la forma en que se aplica la fuerza
PROCESOS DE MANUFACTURA
Prof. Wilmer Romero
2
PROCESOS DE CONFORMADO MECÁNICO
CLASIFICACIÓN EN FUNCIÓN DEL TIPO DE FUERZA APLICADA AL MATERIAL
PROCESOS
TIPO DE FUERZA UTILIZADA
1. COMPRESIÓN DIRECTA:
 FORJA
 LAMINACIÓN
 PRENSADO
2. COMPRESIÓN INDIRECTA:
 TREFILADO
 EXTRUSIÓN
 EMBUTICIÓN PROFUNDA
3. TRACCIÓN:
 ESTIRADO
 TREFILADO
4. PLEGADO O FLEXIÓN:
 DOBLADO
 PLEGADO
 CORRUGADO
5. CIZALLAMIENTO:
 CORTE POR CIZALLA
 PUNZONADO
 PERFORACIÓN
 ESTAMPADO
PROCESOS DE MANUFACTURA
Prof. Wilmer Romero
PROCESOS DE CONFORMADO MECÁNICO
TRABAJO EN CALIENTE
CONFORMADO MECÁNICO
TRABAJO EN FRÌO
Deformación en el rango plástico
TRABAJO EN CALIENTE
 SE EFECTUA POR ARRIBA DE LA TEMPERATURA DE RECRISTALIZACIÓN
DEL MATERIAL  NO HAY ACRITUD
 TRABAJO EN CALIENTE SE EJECUTA A TEMPERATURA > 0,4xTf (oK) Y ALTAS
VELOCIDADES DE DEFORMACIÓN EN EL RANGO DE 0,5 A 500 s-1
 TEMPERATURA TRABAJADO EN CALIENTE DEL ACERO: 1100 – 1260 oC
 ALUMINIO Y SUS ALEACIONES: 370 – 454 oC
PROCESOS DE MANUFACTURA
Prof. Wilmer Romero
3
Trabajo en caliente y trabajo en frío
 Trabajo en caliente  deformación plástica por encima T Recristalización
 Deformación plástica por debajo T Recristalización
Temperatura recristalización (~ 0.4 Tm)
Trabajo frío
Trabajo caliente
 Trabajo en frío
PROCESOS DE MANUFACTURA
Prof. Wilmer Romero
PROCESOS DE CONFORMADO MECÁNICO
TRABAJO EN FRÍO
No se requiere calentamiento
PROCESOS DE MANUFACTURA
Prof. Wilmer Romero
4
PROCESOS DE CONFORMADO MECÁNICO
TRABAJO EN CALIENTE
PROCESOS DE MANUFACTURA
Prof. Wilmer Romero
PROCESOS DE CONFORMADO MECÁNICO
TRABAJO EN CALIENTE
PROCESOS DE MANUFACTURA
Prof. Wilmer Romero
5
PROCESOS DE CONFORMADO MECÁNICO
ia
tenc
Resis
Ducti
li
dad
RESISTENCIA O DUCTILIDAD 
RESISTENCIA O DUCTILIDAD 
VARIACIONES TÍPICAS DE LA RESISTENCIA Y DUCTILIDAD DURANTE EL CICLO
DE TRABAJADO EN FRIO - RECOCIDO
% DEFORMACIÓN EN FRÍO 
Res
iste
ncia
Ductilidad
TEMPERATURA DE RECOCIDO 
ACRITUD
PROCESOS DE MANUFACTURA
Prof. Wilmer Romero
PROCESOS DE CONFORMADO MECÁNICO
VENTAJAS DEL TRABAJO EN CALIENTE
 Se elimina rápidamente el endurecimiento por deformación
 Se elimina la estructura granular deformada (textura), recristalizandolo por
granos nuevos libre de deformación
 Se pueden hacer grandes deformaciones
 Mejora la ductilidad y tenacidad con respecto a la estructura de colada
 Las sopladuras y los rechupes internos se eliminan por soldadura
 El esfuerzo de fluencia se mantiene prácticamente constante durante el
conformado mecánico
 Se necesita menor energía para deformar con respecto al frío
 La difusión es rápida y facilita la homogenización de la estructura de colada
PROCESOS DE MANUFACTURA
Prof. Wilmer Romero
6
PROCESOS DE CONFORMADO MECÁNICO
DESVENTAJAS DEL TRABAJO EN CALIENTE
 La alta temperatura facilita la reacción del metal con el medio ambiente
produciendo la oxidación y originando pérdidas de material
 En el caso de materiales reactivos (se fragiliza con el O 2), es necesario
trabajar en atmósfera inerte, encareciendo el proceso
 Se produce decarburización en el caso del acero
 Incrustación de los óxidos producidos, desmejorando la calidad superficial
 Presentan baja calidad dimensional
 La deformación es más intensa en la superficie que en el centro del material
 El tamaño de grano es más pequeño en la superficie que en el centro
 Puede producirse crecimiento de grano en el centro de la pieza durante el
enfriamiento
PROCESOS DE MANUFACTURA
Prof. Wilmer Romero
PROCESOS DE CONFORMADO MECÁNICO
CRECIMIENTO DE GRANO
PROCESOS DE MANUFACTURA
Prof. Wilmer Romero
7
PROCESOS DE CONFORMADO MECÁNICO
VENTAJA DEL TRABAJO EN FRÍO
 No se produce oxidación
 Se puede mejorar las propiedades mecánicas
 Se logra un excelente acabado superficial
 Se logra una excelente exactitud dimensional
 Se puede llegar a espesores muy fino
 No hay variaciones de la forma del producto
PROCESOS DE MANUFACTURA
Prof. Wilmer Romero
PROCESOS DE CONFORMADO MECÁNICO
DESVENTAJA DEL TRABAJO EN FRÍO
 No se elimina el endurecimiento por deformación, por no
haber recristalización
 El esfuerzo de fluencia aumenta con la deformación
 No puede darse grandes deformaciones (el material se
puede fracturar)
 Se necesita recocido intermedio para continuar deformando
el material
 Se necesita mayor esfuerzo (potencia del equipo), para
deformar el material
PROCESOS DE MANUFACTURA
Prof. Wilmer Romero
8
PROCESOS DE CONFORMADO MECÁNICO
COMPARACIÓN
TRABAJO EN CALIENTE
EN FRÍO
RESISTENCIA BAJA
ALTA
ELONGACIÓN ALTA
BAJA
RECRISTALIZACIÓN ALTA
NULA
POBRE ACABADO SUPERFICIAL
BUENA
FORMA DE LA PIEZA ES REGULAR
BUENA
MALA CALIDAD DIMENSIONAL
(Por contracciones – variación de forma)
BUENA
PROCESOS DE MANUFACTURA
Prof. Wilmer Romero
PROCESO DE FORJA
PROCESOS DE MANUFACTURA
Prof. Wilmer Romero
9