Conformación por deformación plástica DEFINICIÓN Los procesos industriales de conformación por deformación consisten en someter los materiales a la acción de fuerzas que superen su límite de elasticidad, de modo que provoquen en ellos deformaciones plásticas de carácter permanente. Una deformación es plástica cuando, al cesar la fuerza que la origina, el material no recupera su forma inicial MATERIALES MÁS ADECUADOS Son los metales blandos y dúctiles (chapas de acero dulce, el latón o el aluminio laminado recocido).Por el contrario los materiales duros y frágiles no lo permiten tan fácilmente, aunque pueden someterse a deformaciones ligeras y locales Clasificación
PROCESO DE FABRICACIÓN POR DEFORMACIÓN PLASTICA Curva de Esfuerzo vs Deformación Debido a que los metales deben ser conformados en la zona de comportamiento plástico, es necesario superar el límite de fluencia para que la deformación sea permanente. Por lo cual, el material es sometido a esfuerzos superiores a sus límites elásticos, estos límites se elevan consumiendo así la ductilidad . Proceso de Conformado Los procesos de conformado de metales comprenden un amplio grupo de procesos de manufactura, en los cuales se usa la deformación plástica para cambiar las formas de las piezas metálicas. Deformación plástica de los metales dúctiles Los materiales metálicos usados en la ingeniería se clasifican generalmente en dúctiles y frágiles. Un material dúctil es el que tiene un alargamiento a tracción relativamente grande hasta llegar al punto de rotura (por ejemplo, el acero estructural o el aluminio), mientras que un material frágil tiene una deformación relativamente pequeña hasta el mismo punto. Frecuentemente se toma como línea divisoria entre las dos clases de materiales un alargamiento arbitrario de 0.05 cm/cm. La fundición y el hormigón son ejemplos de materiales frágiles Presentan región elástica, región plástica y fractura Características mecánicas generales: resistentes, dúctiles (maleables) y con fractura en la región plástica El tipo de enlace en un material determina críticamente el grado de deformación elástica o plástica del mismo, p. ej. la posibilidad de que los átomos abandonen sus posiciones de equilibrio bajo la aplicación de tensiones externas El enlace metálico (no direccional ) permite un desplazamiento sencillo de las dislocaciones bajo pequeñas tensiones aplicadas y en cualquier dirección La carga eléctrica en un metal está des localizada y compartida por todo el material, luego no supone un impedimento para el desplazamiento de los átomos Particularidades (oscilaciones en la transición régimen elásticoplástico, superplasticidad)
Trabajo en frió Se refiere al trabajo a temperatura ambiente o menor. Este trabajo ocurre al aplicar un esfuerzo mayor que la resistencia de cedencia original de metal, produciendo a la vez una deformación. Características Mejor precisión Menores tolerancias Mejores acabados superficiales Mayor dureza de las partes Requiere mayor esfuerzo Trabajo en caliente Se define como la deformación plástica del material metálico a una temperatura mayor que la de re-cristalización. La ventaja principal del trabajo en caliente consiste en la obtención de una deformación plástica casi ilimitada, que además es adecuada para moldear partes grandes porque el metal tiene una baja resistencia de cedencia y una alta ductilidad. Características Mayores modificaciones a la forma de la pieza de trabajo Menores esfuerzos Opción de trabajar con metales que se fracturan cuando son trabajados en frío
Estirado Se denomina estirado al proceso de conformado por deformación plástica en el que se estira una barra o varilla de metal con el objetivo de reducir su sección. Para reducir la sección de la pieza, se utiliza una matriz de un material metálico muy duro insertado en un bloque de acero. La reducción de la sección del material dependerá del ángulo de abertura de la matriz.
Martinete (forja) Dentro de una fragua, el martinete es un aparato diseñado para utilizar la energía hidráulica en el trabajo forja. Se trata de un martillo pesado, que cae sobre un yunque dispuesto sobre un bloque de madera o un poyo. El martillo se monta sobre una palanca oscilante alrededor de un eje horizontal. Este martillo es accionado mediante unas levas que giran conducidas por un árbol
horizontal que se apoya contra el extremo libre de la palanca a cada vuelta del árbol, y deja caer el martinete, liberándolo. El árbol de levas está accionado por una noria vertical. El funcionamiento es muy irregular, ya que las levas se insertan a menudo en un eje de transmisión o entre dos volantes de inercia muy pesados. Para aumentar el ritmo de trabajo, la magnitud de la desviación del martillo se reduce con amortiguadores rígidos, una viga de madera en los más antiguos (ver grabado), y más tarde con resortes de metal en los modelos más nuevos. Esto aumenta el número de levas. La velocidad de giro se controla mediante la variación de la velocidad de caída del agua que hace girar la rueda Existen dos clases de forja, en matriz abierta y en matriz cerrada. En la forja en matriz abierta, el metal no esta completamente contenido en el dado, el forjado con martinete es un ejemplo característico de este método. La pieza es formada debido a rápidos y sucesivos golpes del martillo. Utilizada en la producción de piezas pesadas con tolerancias grandes y en lotes pequeños y medianos. La forja en matriz cerrada se utiliza mucho para alta producción. En el proceso, el metal es formado prensándose entre un por de dados. El dado superior se fija generalmente al ariete de una prensa de forja o a un martillo, mientras que el inferior queda sujeto al yunque. Juntos constituyen la matriz cerrada. El método permite obtener piezas de gran complejidad y exactitud, así como un buen acabado. Utilizada en la producción de piezas de peso reducido, de precisión y en lotes de 1000 a 10000 unidades. Embutido. El embutido es una operación de formado de láminas metálicas que se usa para hacer piezas de forma de copa y otras formas huecas más complejas. Se realiza colocando una lámina de metal sobre la cavidad de un dado y empujando el metal hacia la cavidad de éste con un punzón. La forma debe aplanarse contra el dado por un sujetador de formas. Características Dado abierto Simples, baratos, útiles para pequeñas cantidades amplia variedad de tamaños, buena resistencia Dado cerrado Mejor aprovechamiento del material, mejores propiedades que los dados abiertos ,buena precisión dimensional , alta velocidad de producción y buen acabado Impresión Bajo costo y alta velocidad