Procesos de conformado: forjado, laminación, extrusión y trabajo en lámina

Cuestionario: Procesos de deformación y conformado

1. Identifique las propiedades del trabajo en caliente (A) y del trabajo en frío (B)

A. Trabajo en caliente

• Menor probabilidad de fractura de la pieza durante la deformación.
• Posibilidad de cambios más significativos de forma (mayor deformabilidad).
• Requiere aporte energético para calentar la pieza, aunque la fuerza de deformación puede ser menor que en frío.

B. Trabajo en frío

• Proporciona mejor precisión y tolerancias más estrechas.
• Las propiedades de resistencia y dureza aumentan por el trabajo en frio (endurecimiento por deformación).
• Requiere mayores esfuerzos de deformación y, en algunos casos, mayor riesgo de fractura si no se controla el proceso.

2. ¿Cuál de los cuatro procesos de deformación volumétrica básica usa la compresión para efectuar el cambio de forma?

Forjado

3. Describa las etapas del proceso de laminación en frío con el fin de obtener una lámina de acero de 0,8 mm

• Decapado
• Laminación en frío
• Limpieza electrolítica
• Recocido en campana
• Templado
• Línea de corte
• Tajado en frío

4. Para qué productos es indicado el proceso de extrusión indirecta de impacto e indique en qué ambiente se realiza el proceso

Productos: tubos para medicamentos, pasta de dientes, dulces tipo crema.

Ambiente: se realiza a temperatura ambiente (proceso en frío o a temperatura ambiente según la aplicación).

5. Describa brevemente las etapas del proceso de extrusión de una barra de aluminio

• Calentamiento de la barra de aluminio.
• En otra sección se arma el dado y se calienta.
• Corte de la barra caliente y obtención del tarugo.
• Calentamiento de la punta del tarugo.
• Extrusión y enfriamiento del perfil obtenido.

6. Indique las características principales del proceso de forjado

• Elimina cavidades internas y defectos.
• Afina la estructura de grano (orientación de granos).
• Alta velocidad de producción en procesos adecuados.
• Buena conservación del metal (rendimiento del material).

7. El proceso de forjado es un proceso de deformación volumétrica. Indique dos ventajas y desventajas de este proceso

Ventajas

• Orientación de los granos, lo que mejora las propiedades mecánicas.
• Aumenta la tenacidad de la pieza.
• Alta producción en procesos industrializados de forjado.

Desventajas

• Costos elevados de las matrices.
• Máquinas y equipos muy caros (inversión inicial elevada).

8. Indique por qué, comercial y tecnológicamente, son importantes los procesos de deformación volumétrica

• Con los trabajos en caliente se pueden lograr cambios significativos en la formación de piezas.
• Las operaciones en trabajo en frío se utilizan para dar forma al trabajo y además para incrementar su resistencia.
• Estos procesos producen poco o ningún desperdicio en comparación con maquinados extensos.
• Algunas operaciones alcanzan la forma final con poco o ningún mecanizado posterior.

9. En el proceso de forjado con dado impresor el material en exceso genera rebaba. Indique por qué es deseable la rebaba

El material en exceso que genera rebaba se utiliza generalmente para garantizar un buen llenado de los dados con el material (asegura que las cavidades se llenen completamente durante el forjado).

1. Indique tres ventajas que presenta el forjado en dado

• Velocidad de producción.
• Alto rendimiento del metal.
• Mayor resistencia y orientación de granos.

2. Indique el flujo de material en el proceso de laminación en frío para obtener láminas de hojalata (asigne el número 1 al primer proceso, 2 al segundo, etc.)

Secuencia propuesta:

1. Decapado / Línea de limpieza
2. Laminador en frío
3. Recocido continuo (y/o recocido en campana)
4. Línea de temple
5. Inspección
6. Línea de recubrimiento
7. Línea de corte (hojalata)

3. Especificar la diferencia entre perforado y punzonado

Punzonado (blanking): la parte cortada es el producto deseado (el trozo cortado se recupera como pieza).

Perforado (piercing): la parte cortada es el producto no deseado (se forma un agujero y el trozo extraído generalmente es chatarra).

1. En el proceso de punzonado se detecta un incremento del consumo de electricidad de la prensa, usted puede decir que está sucediendo en la operación de trabajo

Probablemente el juego (clearance) entre el dado y el punzón es incorrecto (muy grande o muy pequeño), lo que aumenta las fuerzas requeridas y el consumo energético.

2. Indique dos finalidades por las que se realiza el acanalado, abordoneado, rolado y bridado en productos de bajo espesor

• Proporcionar rigidez a la pieza.
• Mejorar la apariencia.
• Eliminar las orillas filosas.

3. Indique qué es el rechazo y qué se obtiene

El proceso consiste en hacer girar un molde en el cabezal de un torno y, mediante presión con una herramienta especial, conformar poco a poco la lámina para obtener productos como ollas, embudos, lámparas, etc. (proceso de torneado o conformado por giro sobre chapa, conocido como spinning o formado por giro).

4. Indique la diferencia en la producción de perfiles mediante el proceso de laminación y perfilado

En el proceso de laminación se modifica la sección transversal de la palanquilla para reducir su espesor y obtener la sección deseada.

En el trefilado (o perfilado por estirado) se realizan pasadas que estiran la chapa o fleje para obtener perfiles con la geometría deseada.

5. En la producción de vasos de acero inoxidable se utilizará el proceso de embutido y, de acuerdo a los cálculos, el proceso será en tres pasadas y doble efecto. Usted como especialista describa lo que se menciona en los cálculos

Para obtener el vaso, el proceso se realizará en varias etapas (tres pasadas indicadas). En la primera etapa, el embutido requiere fuerza de sujeción (para controlar el flujo de material y evitar arrugas), y en las siguientes pasadas se profundiza la forma hasta obtener el vaso con las tolerancias requeridas. El doble efecto indica que la matriz y el punzón actúan coordinadamente para controlar el material en ambas direcciones.

6. Existen diferentes procesos de trabajo en láminas y deformación volumétrica. Identifique los trabajos en lámina

• Trefilado
• Corte
• Perfilado
• Embutido
• Planchado
• Cizallado
• Laminado
• Rechazo (spinning o formado por giro)
• Estirado de barras
• Doblado

7. Indique dos procesos de alta velocidad de energía en operaciones de formado de láminas

Procesos de alta velocidad/energía:

• Proceso electrohidráulico
• Formado por explosivos
• Hidroformado
• Descargas eléctricas
• Proceso de deformado Guerin

1. Distinga entre extrusión directa e indirecta

Directa: movimiento del material extruido en el mismo sentido del avance del émbolo.

Indirecta: movimiento del material en sentido contrario al del avance del émbolo; es ventajosa porque no hay roce del tarugo con el recipiente (menor fricción entre tarugo y matriz).

2. La extrusión indirecta se destaca en la producción de barras y tubos

VERDADERO

3. La extrusión de impacto se caracteriza por ser un trabajo que se realiza en caliente

FALSO

1. En un laminador se procesa una lámina de acero de un espesor inicial de 3 mm para obtener un espesor de 1,5 mm. ¿Qué medidas tomaría para reducir la potencia de accionamiento del laminador? (tache lo que no es correcto)

Nota: La tabla presenta las opciones de acción; según la situación y selección técnica, algunas opciones se elegirán y otras se descartarán para reducir la potencia del accionamiento.

1. Indique qué función cumple el MAT en el proceso de troquelado

El MAT (material) busca obtener el máximo rendimiento del material (optimizar el aprovechamiento del plano de chapa y reducir desperdicios).

2. En un proceso de punzonado se debe tener mucho cuidado con el claro que existe entre el dado y punzón. Mencione los efectos que produce un claro incorrecto

• Mayor deformación en la zona de corte del producto obtenido (acabado pobre y posible rebabas).
• Se requiere más fuerza en todo el proceso, aumentando el consumo energético y el desgaste de herramientas.