Procesos de Conformado de Metales: Fundamentos y Aplicaciones

Definición de Procesos de Conformado

Los procesos de conformado son aquellos en los que se busca dar forma a los metales, conservando su volumen y masa, mediante el desplazamiento de sus partículas de una posición a otra.

Ventajas del Conformado frente al Arranque de Viruta

El conformado de metales ofrece varias ventajas significativas en comparación con los procesos de arranque de viruta:

• Mínimo tiempo de producción.
• Poca pérdida de material.
• Mejoramiento de la estructura del material.
• Posible ajuste de la forma a las cargas.

Reglas Clave en el Curvado de Metales en Taller

Para un trabajo de curvado eficiente y de calidad en un taller, se deben tener en cuenta las siguientes reglas:

• Respetar el radio de curvado mínimo: Este depende del procedimiento de extensión del material, del espesor y la forma de la sección, entre otros factores. Asciende a casi 0,5 a 2,5 veces el espesor del perfil. Para perfiles «abiertos», como los de forma L o C, se calcula el doble o triple de estos valores.
• Fibras neutras: En las fibras neutras, la longitud del material no cambia. El corte es igual a la longitud de las fibras neutras.
• Superficie rugosa y porosa: Una superficie rugosa y porosa en el lado externo de la zona de curvado indica sobredilatación y endurecimiento.
• Curvado de perfiles L: En el curvado de perfiles L, el lado mayormente tensionado tiende a evadir la fibra neutra. Una compensación es posible al presionar los lados suavemente de forma previa.
• Curvado de cantos destajados: En el curvado de cantos destajados de perfiles angulares, se deben taladrar estos antes. Esto disminuye el efecto de muesca y la trituración por aglomeración de material.

Definición de Centro de Curvado

Un centro de curvado es una máquina equipada con una mesa de tareas múltiples, en la que se realiza la instalación del molde de curvado o matriz y de las herramientas de moldeo.

Procedimientos de Curvado en Frío para Construcciones Metálicas

En construcciones metálicas, los tres procedimientos principales para el curvado en frío son:

• Curvado a presión: Para tubos de pared dura con radio de curvado pequeño a mediano.
• Curvado con mandril: Para tubos de pared delgada con radio de curvado pequeño.
• Curvado con rodillos: Para tubos con radio de curvado muy grande y serpentines.

Curvado en Caliente y Curvado Inductivo

Existen dos procedimientos importantes para el curvado en caliente:

En el curvado en caliente, el tubo se deposita horizontalmente sobre una placa, apoyado en una plantilla con el ángulo de curvado deseado. La arena utilizada como relleno antes del calentamiento debe evitar la formación de pliegues en el lado interior y la ovalización. La arena emite su calor almacenado en el tubo durante el curvado, prolongando así el tiempo de conformado posible.

En el procedimiento de curvado inductivo, un aro recorrido y calentado por corriente eléctrica, llamado inductor, calienta la zona de curvado mediante inducción electromagnética. El tubo se desplaza continuamente a través del inductor, siendo calentado y conformado de esta manera.

Definiciones Clave en Conformado de Metales

A continuación, se definen algunos términos importantes en el ámbito del conformado de metales:

• Embutido profundo: Proceso tecnológico de conformado plástico que consiste en la obtención de piezas huecas con forma de recipiente a partir de chapas metálicas.
• Prensado por extrusión: Es un procedimiento de fabricación en serie muy parecido al embutido profundo, con la diferencia de que el material se eleva para conseguir la forma deseada.
• Repujado: Técnica artesanal que consiste en trabajar planchas de metal, cueros u otros materiales maleables para obtener una figura ornamental en relieve.
• Abovedado: Procedimiento de repujado modificado para conseguir forma de bóveda.
• Rebordeado: Es la fabricación de bordes estrechos en fondos de chapa con cualquier forma.
• Forja: Moldeado de material incandescente mediante fuerzas externas.

Cálculo de Fuerza en Forja con Tenazas

¿Cómo se puede calcular la fuerza actuante sobre la pieza de forja cuando con unas tenazas se está actuando con una fuerza de cierre?

Cálculo de Calor Necesario para Forja de Acero

¿Cómo calculamos la cantidad de calor que se necesita para calentar una pieza de forja de acero?

Clasificación y Uso de Martillos de Forja

Los martillos de forja se clasifican según su peso y uso:

• Manuales: De 1 a 2 kg de peso, son dirigidos por el herrero con una mano.
• Suplementarios: De 10 a 15 kg de peso. El ayudante los dirige con ambas manos. El mango está bien acuñado.
• Auxiliares: El herrero los coloca sobre la pieza de trabajo y el ayudante los dirige con el macho o combo. La forma corresponde a la tarea. El mango tiene casi 800 mm de largo y no está enchavetado para evitar golpes de tope.

Técnicas Básicas de Forja

Las técnicas básicas de forja son:

• Transformado
• Separado
• Unión

Recalcado y Reducción en Forja

En la forja, el recalcado y la reducción son procedimientos fundamentales:

Recalcado: La sección del material se agranda en una parte con disminución simultánea de su longitud.

Reducción: La sección del perfil se rebaja en una parte para que se forme un talón escalonado.

Enderezado de Estructuras Metálicas

El enderezado de estructuras metálicas consiste en:

• Eliminar deformaciones no deseadas en semiproductos y piezas de trabajo terminadas.

Enderezado por Llama

El enderezado por llama implica que el perfil o pieza de trabajo terminada con deformaciones en su forma debe ser calentado local y rápidamente, impidiendo a su vez la dilatación por calor.

Enderezado por Llama de Perfiles Laminados

Los perfiles laminados se enderezan mediante sopletes de gran eficiencia, ya que es necesario calentar una gran cantidad de material en poco tiempo para lograr fuerzas de contracción suficientes.

Reglas de Trabajo para el Enderezado por Llama

Las reglas principales a seguir en el enderezado por llama son:

1. El lado o canto excesivamente largo debe ser localizado y calentado. Se calienta en el lugar correcto cuando el curvado de la pieza de trabajo aumenta y esta se «dirige» hacia el soplete.
2. El calor debe aplicarse rápidamente, limitarse localmente y mantenerse en los siguientes rangos: Acero: 600-700°C (incandescencia roja oscura); Aluminio: 400-450°C.
3. Una gran velocidad de calentamiento produce poca acción profunda, pero grandes fuerzas de contracción en la superficie. Una baja velocidad de calentamiento se dirige hacia la profundidad, pero genera solamente pequeñas fuerzas de contracción.
4. Elegir los accesorios añadidos al soplete lo más grandes posible; lo mejor son sopletes de roseta o de varias llamas. Usar llama neutra o ligeramente oxidante.