Procesos de Conformado de Materiales: Moldeo y Deformación Plástica


Tecnologías y Procesos de Conformado con Conservación del Material

1. Introducción

En la ingeniería de fabricación, un proyecto comienza con el diseño del producto y finaliza con su retirada o reciclado. Entre estas fases, encontramos los procesos de fabricación, que se dividen en no conformadores y de conformado. En estos últimos, existe un flujo de material:

  • En los procesos de conservación de material, este flujo es directo (Me = Ms).
  • En los procesos de eliminación de material, el flujo es divergente (Me = Ms1 + Ms2).
  • En los procesos de unión y ensamblaje (con aportación de material), el flujo es convergente (Ms = Me + Me2).
  • La consolidación por moldeo o fundición se realiza fundiendo el material hasta alcanzar un estado semifluido y vertiéndolo en moldes que reproducen la forma de la pieza. Posteriormente, este material se enfría y solidifica.
  • Los procesos de consolidación para las aleaciones metálicas se clasifican en función de la conservación o no del molde y modelo tras el proceso:
    • Molde no permanente y modelo no reutilizable (moldeo a la cera perdida, moldeo evaporativo, moldeo de monocristales).
    • Molde no permanente y modelo reutilizable (moldeo en arena, moldeo en cáscara, moldeo en cerámica).
    • Molde permanente y sin modelo (moldeo en molde permanente, moldeo en matriz, moldeo centrífugo).
  • Los procesos de consolidación para los polímeros se clasifican en función del tipo de polímero:
    • Los termoplásticos pueden ser llevados al estado plástico y, sucesivamente, de nuevo al estado sólido sin que pierdan sensiblemente sus características (extrusión, inyección, soplado, termoconformado).
    • Los termoestables, al calentarse y someterse a elevadas presiones, provocan una reacción química que crea una reestructuración de carácter irreversible de la molécula (compresión, pultrusión, bolsa de vacío, moldeo de transferencia).
    • La fabricación aditiva (estereolitografía, deposición, impresión 3D, impresión por capas).
  • La deformación plástica.
  • En la metalurgia de polvos o sinterizado, el material de inicio son polvos que se conforman con la geometría deseada.

2. Procesos de Consolidación

Moldeo

El moldeo es uno de los procesos de conformado más antiguos. El metal fundido fluye por gravedad u otra fuerza dentro de un molde, donde se solidifica y toma la forma de la cavidad. Este proceso incluye la fundición de lingotes y de formas.

Ventajas del Moldeo:
  • Creación de piezas con geometrías complejas, incluyendo vaciados internos.
  • Algunos procesos producen piezas con acabados finales sin operaciones adicionales.
  • Generación de piezas de muy variados tamaños.
  • Aplicable tanto en métodos artesanales como para producción en masa.
Desventajas del Moldeo:
  • Posible aparición de porosidades y defectos metalúrgicos durante la solidificación, reduciendo las propiedades mecánicas.
  • Muchos acabados deficientes que requieren operaciones de acabado posterior.
  • Suelen ser operaciones de alto riesgo (para el operario y el medio ambiente).
Materiales Utilizables:

Se pueden usar materiales metálicos en general, así como algunos tipos de polímeros (termoplásticos y termoestables), aunque la idoneidad depende del proceso y del tipo específico de aleación.

Fluidez del Material:

La fluidez determinará la idoneidad de un material para ser usado. Es una medida de la capacidad del metal para llenar el molde antes de enfriarse, siendo inversa a la viscosidad. El espiral es un método de ensayo para medir esta magnitud en los materiales.

Los factores que afectan a la fluidez son:

  • La temperatura (a mayor calor, mayor fluidez en la fundición).
  • La composición del metal (especialmente respecto a los mecanismos de solidificación del metal, además de determinar el calor de fusión, que es la cantidad de calor requerida para que el metal pase de estado líquido a sólido).
  • La viscosidad del metal líquido.
Hornos de Fusión:

El horno es el elemento encargado de proporcionar la temperatura necesaria para la fusión del material. Existen distintos tipos en función de la aleación a fundir (punto de fusión), el tipo de vaciado o llenado del molde, la capacidad del horno, el tamaño de las piezas, los costes de adquisición (piezas/lote) y los costes de mantenimiento y funcionamiento.

  • Cubilote: Horno cilíndrico vertical, utilizado principalmente en la fundición de hierro. Era el más habitual y consume coque.
  • Calentadores a fuego directo: El material se calienta con un pequeño hogar, y el techo refleja la llama, aumentando el calor. Se usa para metales no férreos como las aleaciones de cobre y aluminio, y consume gas natural.
  • Hornos de crisol: El metal se funde en un crisol sin estar en contacto con el combustible ni otra atmósfera. El material se extrae con una cuchara y consume aceite, gas o carbón.
  • Hornos de arco eléctrico: El material se funde con el calor generado por un arco eléctrico. Se usa para fundiciones de acero y permite altas tasas de fusión.
  • Hornos de inducción: Utiliza un campo magnético generado por una bobina para inducir corriente y calentar el material. Es óptimo para controlar el ambiente del material y permite fundiciones de alta pureza.
Modelo y Molde:

El modelo es el prototipo de la pieza que se desea fabricar. Es crucial tener en cuenta el proceso y las consideraciones de diseño específicas (contracciones, ángulos de desmoldeo) para minimizar los defectos. El material del que se fabrica el modelo también dependerá del proceso.

El molde es el elemento que contiene la cavidad con la forma de la pieza deseada. Debe estar ajustado para compensar la posible contracción del material durante la solidificación. Se fabrica de distintos materiales en función del proceso: arena, yeso, cerámica o metal. Para prevenir defectos, se calienta antes de realizar la colada. Existen dos tipos: molde abierto (solo para lingotes) y molde cerrado. Sus elementos típicos son el bebedero, los canales de distribución, el ataque, las mazarotas y el corazón (o macho).

Parámetros de Vertido:

Una vez fundido el material, y en función de su fluidez, el vertido se realiza a una velocidad que asegure el llenado correcto del molde. Una velocidad alta generará turbulencias o erosiones que provocarán defectos. Una velocidad baja generará un enfriamiento prematuro o un descenso de la fluidez, lo que también provocará defectos. Para determinar la velocidad óptima, se utiliza el principio de Bernoulli.

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Calidad en el Moldeo: Solidificación y Contracción

El proceso de solidificación implica el paso del material fundido a estado sólido. La forma en que se produce difiere si el material es un metal puro o una aleación.

El metal puro solidifica a una temperatura constante; el cambio de estado se produce en el punto de fusión. Solidifica de fuera hacia dentro, con posibilidad de aparición de dendritas por enfriamiento rápido. La concentración de la aleación en el frente de solidificación será distinta de la concentración promedio en el sistema.

Las aleaciones solidifican en un intervalo de temperatura, que depende de la aleación y su composición, y no a temperatura constante. Al inicio de la solidificación, se crean películas de granos equiaxiales en las paredes del molde; después, coexisten líquido y dendritas, y finalmente se forman granos equiaxiales.

Al disminuir la temperatura, los materiales se contraen dimensionalmente. Durante la fase de diseño, debemos sobredimensionar la cavidad del molde teniendo en cuenta estas contracciones, ya que pueden provocar que la pieza quede fuera de tolerancias.

Otra forma de evitar los efectos de las contracciones es usando enfriadores, que favorecen un enfriamiento rápido en ciertas regiones. Los efectos dañinos de la contracción se eliminan gracias a las mazarotas (acumulaciones de material fundido que alimentan la cavidad cuando es necesario). La mazarota debe colocarse donde la relación Volumen/Área (V/A) sea más pequeña, ya que es donde comenzará la solidificación. Es en esa sección donde se debe ubicar, previo estudio, la mazarota. Debemos dimensionar la conexión de la mazarota a la cavidad para que no solidifique antes que la pieza (la mazarota es material de desecho, por lo que no conviene sobredimensionarla).

Defectología Común en el Moldeo:
  • Llenado incompleto: La fundición solidifica antes de completar el llenado. Suele ser causado por insuficiente fluidez, molde frío o sección delgada.
  • Junta fría: Aparece cuando hay un enfriamiento prematuro en una zona debido a la confluencia de flujos, produciendo una unión sin fusión.
  • Gránulos fríos: Salpicaduras del metal fundido que solidifican rápidamente y quedan atrapados, formando glóbulos.
  • Cavidad por contracción (rechupe): Cavidad en una superficie debido a una contracción por solidificación. Indica falta de material al solidificar.
  • Microporosidad: Pequeños huecos distribuidos por la pieza, provocados por una contracción en la solidificación de los extremos dendríticos.
  • Agrietamiento en caliente: Se produce por una acumulación de tensiones en las zonas críticas durante la contracción.
Clasificación de los Procesos de Moldeo:

Los procesos de moldeo se clasifican en función de:

  • Del molde:
    • Desechable: Necesitamos eliminar el molde para el desmoldeo. Es de un solo uso.
    • Semi-permanente: No necesitamos eliminar el molde para el desmoldeo. Se degrada a partir de unos cuantos usos.
    • Permanente: Se usan para grandes lotes de piezas.
  • Del tipo de colada (flujo):
    • Natural: Solo interviene la gravedad para llenar el molde.
    • Forzada: Por inyección (se usa la fuerza ejercida por un pistón para favorecer el llenado del molde) o por centrífuga (se usa la fuerza ejercida por la rotación del molde para favorecer el llenado de este).

Moldeo en Arena:

Propiedades de la Arena de Moldeo:
  • Refractariedad: Resiste altas temperaturas, ya que está en contacto con el metal fundido.
  • Plasticidad: Debe adaptarse a la forma del modelo, lo que dependerá de la finura y calidad de los granos, la cantidad de arcilla y la humedad.
  • Permeabilidad: Permite evacuar los gases de la colada a través de sus poros, evitando así los poros internos en la pieza. Depende del tamaño y regularidad de los granos de arena, la cantidad de arcilla y la intensidad del apisonado. Esta propiedad puede incrementarse realizando agujeros para la salida de gases o secando la arena.
  • Cohesión: Debe conservar en todo momento la forma de la cavidad y tener cierta resistencia, por lo que se usan aditivos aglutinantes orgánicos, resinas fenólicas y furánicas.
Defectos Típicos del Moldeo en Arena:
  • Sopladuras: Oquedad provocada por el atrapamiento de una acumulación gaseosa.
  • Puntos de alfiler: Idénticos a las sopladuras, pero con un efecto menor y generalizado.
  • Caídas de arena: Irregularidad en la superficie de la pieza provocada por una erosión del molde.
  • Costras: Superficie irregular en la pieza provocada por incrustaciones o desprendimientos adheridos.
  • Penetración: Cuando el material fundido penetra en el molde o en un corazón. Se favorece con la fluidez del material.
  • Corrimiento: Desplazamiento que provoca un escalón si lo que se desplaza es el molde, o una irregularidad geométrica si se desplaza el corazón.
  • Agrietamiento del molde: Cuando la resistencia del molde es insuficiente y se produce una grieta que se traduce en una aleta en la pieza.
Calidad Granulométrica:

Uno de los parámetros para medir la calidad granulométrica de la arena es el Índice de Finura (IF), que es la relación entre la suma de los productos de los porcentajes de arena retenida en cada tamiz por el factor de índice de finura correspondiente, y el porcentaje total de arena.

Proceso de Moldeo en Arena:

El molde es desechable y el modelo reutilizable. El flujo es natural. El proceso consiste en:

  • Crear un modelo en algún material permanente.
  • Añadir los canales de distribución al modelo.
  • Recubrir el modelo con arena.
  • Abrir el molde y retirar el modelo.
  • Realizar la colada en el molde (ya sin el modelo).
  • Desmontar, eliminando el molde.

La composición típica de la arena suele ser de un 70-80% de sílice, 5-15% de arcilla, 3-5% de impurezas y 7-10% de agua.

Moldeo en Cáscara:

El molde es desechable y el modelo reutilizable. El flujo es natural. El proceso implica:

  • Crear un modelo por algún proceso de conformado.
  • Añadir los canales de distribución al modelo.
  • Por volteo, añadir una cáscara sobre el modelo.
  • Montar la cáscara en un molde.
  • Realizar la colada en la cáscara.
  • Abrir el molde para extraer la pieza.

Moldeo a la Cera Perdida:

El molde y el modelo son desechables. El flujo es natural. El proceso consiste en:

  • Crear un modelo en cera.
  • Añadir los canales de distribución al modelo.
  • Recubrir el modelo con una capa de una mezcla de aglomerante y cerámica.
  • Calentar en el horno para endurecer la cáscara y evaporar la cera.
  • Realizar la colada en el molde de cáscara.
  • Desmoldear, eliminando la cáscara (molde).

Moldeo Evaporativo:

El molde y el modelo son desechables. El flujo es natural. El proceso implica:

  • Crear un modelo en espuma o algún material con punto de sublimación bajo.
  • Añadir los canales de distribución al modelo.
  • Recubrir el modelo con una cáscara o con arena.
  • Realizar la colada en el molde sin retirar el modelo.
  • Por el calor del material fundido, el modelo se evapora.
  • Desmoldear, eliminando el molde.

Moldeo Rotativo o Centrífugo:

El molde es permanente o semipermanente, y el modelo reutilizable o desechable. El flujo es forzado. El proceso consiste en:

  • Crear un modelo y, a partir de él, el molde.
  • Introducir el material fundido en una cavidad.
  • El molde comienza a girar.
  • El giro genera fuerzas que empujan el material contra la cavidad.
  • Extraer la pieza.

Moldeo por Inyección (General):

El molde es permanente y no hay modelo. El flujo es forzado. El proceso implica:

  • Crear un molde por algún proceso de conformado.
  • Añadir los canales de distribución.
  • El molde se cierra y se introduce el material fundido en la cavidad.
  • Un pistón ejerce una fuerza contra el material.
  • Cesa la fuerza y el material se enfría en el molde.
  • Finalmente, se abre el molde para extraer la pieza.

Moldeo por Inyección de Plástico:

El molde es permanente y no hay modelo. El flujo es forzado. El proceso consiste en:

  • Verter el material plástico en la tolva.
  • El tornillo sin fin comprime y calienta el material.
  • El molde se cierra y se introduce el material fundido en la cavidad.
  • El tornillo sin fin ejerce presión sobre el material.
  • Cesa la fuerza y el molde se refrigera.
  • Finalmente, se abre el molde para extraer la pieza.

3. Procesos de Conformado por Deformación Plástica

La deformación plástica se utiliza para dar forma permanente a un material. Se emplean herramientas (generalmente un troquel) para aplicar una tensión (compresión, tracción, cortadura o flexión) y llevar el material a su límite de fluencia para conformarlo. El éxito del proceso dependerá de la alta ductilidad del material, su baja resistencia a la fluencia y del diseño del proceso. Cuanto más se aumente la temperatura, mejor, ya que se incrementa la maleabilidad.

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Ventajas de la Deformación Plástica:
  • Permite obtener geometrías difíciles.
  • Son procesos económicos, ya que aprovechan el material.
  • Posibilidad de obtener piezas de muy variados tamaños (desde muy grandes a muy pequeñas) o en grandes series.
  • Las piezas obtenidas poseen una gran homogeneidad en propiedades, gracias a la distribución ordenada de granos.
Inconvenientes de la Deformación Plástica:
  • Altos costes energéticos.
Clasificación por Temperatura de Trabajo:
Conformado en Frío (T < 0.3 TF):

Se realiza a temperaturas por debajo de 0.3 veces la temperatura de fusión (TF) del material (en Kelvin).

Ventajas:

  • Buena precisión dimensional y acabado superficial.
  • Aumento de la resistencia y dureza de la pieza, consecuencia del endurecimiento por deformación.
  • Formación de granos alargados.
  • Ahorro de energía térmica.
  • Mayores velocidades de producción.

Inconvenientes:

  • Necesidad de equipos más robustos (mayores fuerzas y potencias).
  • Solo permite crear piezas no muy complicadas, dependiendo de la ductilidad del material.
Conformado en Tibio (0.3 TF < T < 0.5 TF):

Se realiza a temperaturas entre 0.3 y 0.5 veces la temperatura de fusión (TF) del material. Combina algunas ventajas del conformado en frío y en caliente.

Conformado en Caliente (T > 0.5 TF):

Se realiza a temperaturas por encima de 0.5 veces la temperatura de fusión (TF) del material.

Ventajas:

  • Equipos menos robustos.
  • Posibilidad de obtener piezas mucho más complejas.
  • Permite conformar materiales poco dúctiles a temperatura ambiente.

Inconvenientes:

  • Peor precisión dimensional y acabado superficial.
  • Formación de óxidos en la superficie de la pieza.
  • No hay aumento de la resistencia, ya que no hay endurecimiento por deformación.
  • Mayores requerimientos de energía térmica.
  • Mayor desgaste de las herramientas.
  • Propiedades más isótropas (en función del grado de recristalización alcanzado).
Clasificación de los Procesos de Deformación Plástica:
Deformación Volumétrica o Global:

Esta se produce en un volumen considerable de material en comparación con el total. El material de partida tiene una relación área/volumen baja y generalmente se trabaja en caliente. Estos procesos con aleaciones metálicas se clasifican en función de la familia de procesos:

Laminado:

El laminado es uno de los procesos más importantes; casi todos los materiales pasan alguna vez por él. El material se trabaja mediante fuerzas de compresión ejercidas por unos rodillos. Tiene un alto coste de instalación y su rentabilidad depende de la tasa de producción. Casi siempre se trabaja el material en caliente debido al gran esfuerzo requerido, por lo que se deben cuidar las tolerancias. Tras el proceso, se requiere una operación para la eliminación de óxidos.

Laminado en Plano:

Es el proceso primario más importante. Consiste en reducir el espesor de una plancha para producir un producto más delgado y largo. Dos rodillos impulsados son los encargados de reducir el espesor mientras se soportan en bastidores, y su separación se puede ajustar. El producto terminado debe tener un espesor uniforme con una tolerancia de ±0.002 mm en kilómetros de pieza obtenida. Para evitar las deflexiones de los rodillos, se usan otros rodillos de soporte o de apoyo en el bastidor. El conjunto completo se denomina molino o tren de laminación. Si el proceso usa varios molinos, se denomina tándem; si son dos, dúo. Cuando solo se usa uno, el sentido se invierte entre pasadas. Se debe tener en cuenta el cambio microestructural a nivel de grano (orientación de la fibra). El laminado de secciones delgadas está limitado por la resistencia de los rodillos. Si el material a laminar es duro, se requerirán rodillos de materiales especiales (como carburo de tungsteno (WC)) y lubricación. Los rodillos se comportan como vigas biempotrados, por lo que trenes de rodillo largos pueden producir piezas arqueadas debido a su flexión. Este efecto se puede minimizar dotando a los rodillos con formas de barril. La deformación no homogénea provoca debilidad en las piezas, salvo que la deformación sea muy localizada en las capas externas, en cuyo caso se produce una resistencia a la fatiga.

Laminado de Forma:

Es el proceso de aplicación más amplia, ya que mediante él se producen las formas estructurales más comunes, como vigas y rieles. Las técnicas y molinos utilizados son muy similares a los del laminado plano. En este caso, hay que tener especial cuidado con las elongaciones laterales, por lo que en determinadas ocasiones es necesario ubicar en el tándem un rodillo de compresión lateral. Se debe tener especial cuidado si se desea realizar en frío, ya que pueden producirse puntos de acumulación de tensiones.

Laminado de Anillos:

Se usa para obtener anillos sin costura. Son de gran importancia en piezas de revolución sometidas a fatiga, como las ruedas de las locomotoras o pistas de rodamiento.

Laminado de Cilindros:

Se usa para la laminación de roscas, ya que mejora las propiedades mecánicas de los filetes gracias al endurecimiento por deformación.

Forja:

La forja es un proceso de conformado mediante la compresión del material entre dos matrices (troqueles o estampas), generalmente una móvil y la otra fija. Tiene una gran importancia para la industria del transporte. Lo más común es la forja en caliente, aunque muchos productos se generan en frío. La aplicación del esfuerzo de compresión puede ser gradual o por impacto, y se clasifica en función de los flujos de material:

Forja Abierta o Libre:

Es el caso más simple de forja, que consiste en comprimir el material entre dos matrices o troqueles planos. De esta forma, se consigue la deformación en dos superficies. Debido al procedimiento, los equipos utilizados (prensa) son muy sencillos y, en general, baratos, permitiendo la producción de una gran variedad de piezas y tamaños. Si las matrices o troqueles tienen una pequeña relación área/volumen, se pueden realizar indentaciones o punzonados en las piezas para una deformación localizada.

Forja Cerrada o Estampado:

En este caso, las matrices no son planas, sino que tienen la forma en negativo que se desea imprimir a la pieza. Una mayor complicación en la geometría deseada se traduce en una mayor complejidad en la matriz (estampas o troqueles). Estas deben tener un diseño que favorezca la retirada de la pieza. La mayor prioridad del proceso es conseguir el llenado total de la cavidad. Si se permite que el material fluya libremente, se obtiene un estampado con rebaba (se realiza en un martinete que golpea sucesivamente una pieza para imprimir la forma de la estampa; al cerrarse, la estampa permite que el material fluya más allá de la cavidad, produciendo una rebaba que después se eliminará. Esta rebaba tiene una función técnica, ya que la fricción que origina con el troquel favorece el llenado de la cavidad) o sin rebaba. La limitación de este proceso radica en la necesidad de liberar la forma de la matriz y favorecer la fluencia. Para una correcta obtención de las piezas, se deben evitar dobleces y pliegues, y la deformación debe ser homogénea.

El equipo usado es una maza, martillo, yunque o martinete (este consta de una estampa o matriz interior fija, pegada a un yunque, sobre la que se coloca el material de partida, y se deja caer la estampa superior móvil, golpeando la pieza. Por lo tanto, se usa la fuerza de impacto para conformar). A veces se usa la gravedad de la caída libre como fuerza impulsora, aunque actualmente suele asistirse de pistones.

Forja Cerrada Localizada (Cabeceado o Embutición):

Se utiliza con un troquel cerrado para imprimir una forma a un tramo final de una barra. El proceso es muy similar al anterior y de esta forma se imprimen las cabezas a los tornillos y roblones.

Extrusión o Estirado:

Extrusión o Estirado Directo:

Se aplica una fuerza de compresión que obliga al material a fluir a través de una matriz para deformar su sección. Se puede extruir cualquier forma que requiera una sección constante, lo que mejora la estructura del grano y las propiedades mecánicas. Apenas se desperdicia material, solo el tope (porción fina encerrada que no puede ser empujada).

Genera una gran fricción, lo que requiere una gran fuerza impulsora. En caliente, el efecto empeora por la aparición de óxido sobre la pieza extruida; este efecto se elimina con elementos auxiliares (bloque simulado). Permite obtener tubos utilizando un mandril interior; la forma inicial es obligatoriamente cilíndrica, y la final la que se desee.

El elemento clave de la prensa es la matriz o troquel (también llamadas hileras), que es el encargado de dar la forma al material. Suelen estar fabricados de aceros aleados, aceros rápidos o carburos cementados. Los factores tecnológicos más decisivos son el ángulo de la matriz (troquel o dado) y la forma del orificio. Un ángulo bajo provoca una mayor superficie de contacto pieza-matriz y una mayor fricción; un ángulo alto provoca turbulencias en el flujo y, por tanto, una mayor fuerza requerida. Se debe obtener el ángulo óptimo, que dependerá del material, la temperatura del proceso y la lubricación. Se puede generar una extrusión constante y estable por un periodo de tiempo indefinido; la única limitación es el material de partida.

Extrusión o Estirado Indirecto:

En este caso, el troquel es móvil y es el que ejerce la fuerza contra el material de partida, que al empujar hace fluir el material a través de él. Aquí, el tocho no se mueve, por lo tanto, el área de fricción es menor y la tensión requerida disminuye. Al descender el área de fricción, la presión permanece constante. La subida final está relacionada con la aparición del tope, que es material de desecho.

Deformación Local o Conformado de Chapas:

Esta se produce sobre una zona muy localizada del material. El resto de la pieza permanece sin deformar o con deformaciones elásticas. El material de partida tiene una relación área/volumen alta. Generalmente se realiza en frío.

Corte:

Incluye procesos como el perforado, cizallado rotativo, punzonado y perforado en matriz.

Plegado y Embutición:

Doblado y Plegado:

Deformación del metal alrededor de un eje recto sin provocar cambio de espesor. Provoca un estado tensional típico de la flexión: tracción por encima de la fibra neutra y compresión por debajo. Mediante la aplicación de un punzón, se aplica una fuerza a un material, deformándolo plásticamente. El material adopta la forma definida por el punzón y la matriz. Las formas más comunes son en V y el doblado de bordes. Si se dobla a 180°, se denomina dobladillo.

Embutición Profunda:

Operación de conformado que sirve para obtener piezas cilíndricas, cajas y otras formas huecas. Tanto la matriz como el punzón tienen formas redondeadas para prevenir posibles fallas por cortante. A medida que avanza el punzón, la curva se rectifica.

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Otros Procesos de Conformado de Chapa:

Estirado:

La chapa se sujeta en los extremos por pisadores o mordazas, sometiéndola a una tensión de tracción. Un punzón ejecuta la fuerza de compresión gradual. La combinación de presiones de tracción y compresión hace que la pieza tenga una deformación plástica constante y una baja recuperación elástica, lo que permite que, en un solo paso, la pieza sea válida. Puede lograr contornos suficientemente complejos.

Conformado Hidrostático:

Es un proceso cada vez más importante y de amplio uso en la industria actual por el excelente control que se puede realizar. Mediante una fuerza uniforme, se obliga a una pieza a adoptar la forma de una matriz cóncava. La fuerza es ejecutada por una cámara hidráulica, lo que garantiza la ejecución de una fuerza constante y uniforme. Una capa de caucho es la encargada de transmitir la presión a los detalles de la pieza, por lo que se obtienen piezas de gran complejidad. El principal problema es la recuperación elástica.

Repulsado:

Proceso de conformado giratorio. La matriz gira con una chapa de material fijada a ella en una máquina similar a un torno. Mediante un rodillo o punzón, se aplica una presión localizada que conforma el material. Es el proceso idóneo para conseguir piezas de revolución e incluso para reducir el espesor de la chapa y conformar a la vez.

Conformado por Pulso Magnético:

Este proceso utiliza fuerzas electromagnéticas para deformar el material.

Conformado Superplástico:

Proceso que aprovecha la capacidad de ciertos materiales para deformarse extensamente (cientos o miles de por ciento) sin fractura a temperaturas elevadas y bajas velocidades de deformación.

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