Cal é a clasificación básica da forxa?

O forxado é un proceso fundamental de conformado de metais que xoga un papel fundamental na fabricación de compoñentes fortes e duradeiros en diversas industrias. Desde eixes de manivelas de automóbiles e soportes aeroespaciais ata elementos de fixación para a construción e ferramentas para campos petrolíferos, as pezas forxadas son coñecidas polas súas excelentes propiedades mecánicas e integridade estrutural.

Comprender oClasificación básica da forxaaxuda a enxeñeiros, deseñadores e profesionais de compras a escoller o método de forxado máis axeitado en función da aplicación, a complexidade da peza, o volume de produción e o tipo de material. Este artigo explora os principais tipos de forxado e as súas características para axudarche a tomar decisións informadas.

sakysteel

Que é a forxa?

Forxaé un proceso de fabricación que implica dar forma ao metal empregando forzas de compresión localizadas. Isto pódese facer mediante martelado, prensado ou laminado, normalmente co metal nun estado quente (pero sólido). O forxado mellora a estrutura interna do gran, aumenta a resistencia e elimina defectos como a porosidade ou as inclusións.

A forxa evolucionou en varias técnicas dependendo de factores como a temperatura, o equipo utilizado e a configuración da matriz.

Clasificación básica da forxa

Os procesos de forxa pódense clasificar en termos xerais segundodous criterios principais:

1. Temperatura de formación

2. Configuración e ferramentas de matrices

Vexamos cada clasificación en detalle.

Clasificación por temperatura de formación

Esta é a forma máis común de clasificar os procesos de forxa. Dependendo da temperatura á que se realiza a forxa, divídese en:

1. Forxa en quente

DefiniciónRealízase a altas temperaturas, normalmente por riba da temperatura de recristalización do metal (arredor de 1100–1250 °C para o aceiro).

Vantaxes:

• Alta ductilidade e baixa resistencia á deformación

• Permite formas complexas

• Refina a estrutura do gran

• Elimina a porosidade e os defectos

Desvantaxes:

• Formación de incrustacións debido á oxidación

• A precisión dimensional é menor que a do forxado en frío

• Require máis enerxía para a calefacción

Aplicacións:

• Pezas de automóbiles (virgas, engrenaxes)

• Compoñentes de maquinaria pesada

• Eixos e bridas industriais

2. Forxa en quente

DefiniciónRealizado a temperaturas intermedias (entre 500 °C e 900 °C), combinando algunhas vantaxes do forxado en quente e en frío.

Vantaxes:

• Cargas de conformado reducidas

• Control dimensional mellorado

• Menos oxidación en comparación coa forxa en quente

• Mellor acabado superficial

Desvantaxes:

• Limitado a materiais específicos

• Requisitos de equipamento máis complexos

Aplicacións:

• Compoñentes de transmisión

• Carreiras de rodamentos

• Engrenaxes en branco

3. Forxa en frío

DefiniciónRealizado á temperatura ambiente ou preto dela sen quentar o material.

Vantaxes:

• Excelente acabado superficial

• Tolerancia dimensional estreita

• O endurecemento por traballo mellora a forza

• Sen oxidación nin descamación

Desvantaxes:

• Requírense forzas de conformado elevadas

• Limitado a formas máis sinxelas e materiais máis brandos

• Risco de tensión residual

Aplicacións:

• Elementos de fixación (parafusos, tornillos, remaches)

• Eixes

• Pequenos compoñentes de precisión

Clasificación por configuración de dados

A forxa tamén se pode clasificar segundo o tipo de matrices e o equipo empregado no proceso:

1. Forxa aberto (forxa libre)

DefiniciónO metal colócase entre matrices planas ou simples que non encerran o material completamente.

Proceso:

• A peza de traballo defórmase en varios pasos

• O operador controla a dirección da deformación

• Ideal para produción personalizada ou de baixo volume

Vantaxes:

• Apto para formas grandes e sinxelas

• Custo inferior dos dados

• Bo control do fluxo de grans

Desvantaxes:

• Menor precisión dimensional

• Necesítase máis man de obra cualificada

• Pode ser necesario un mecanizado adicional

Aplicacións:

• Eixes grandes, discos, aneis

• Compoñentes industriais pesados

• Pezas mariñas e de xeración de enerxía

2. Forxa con matriz pechada (forxa con matriz de impresión)

DefiniciónO metal colócase nunha cavidade para matriz que se asemella á forma desexada da peza.

Proceso:

• A forza de alta presión empurra o metal cara ao interior do molde

• A miúdo fórmase o flash e logo recórtase

• Ideal para a produción de alto volume

Vantaxes:

• Compoñentes precisos e de forma case neta

• Alta repetibilidade e eficiencia

• Melloras nas propiedades mecánicas debido á aliñación dos grans

Desvantaxes:

• Maior custo das ferramentas

• Limitado a pezas pequenas e medianas

• Require equipos máis sofisticados

Aplicacións:

• Engrenaxes

• Bielas

• Compoñentes de automoción e aeroespaciais

3. Forxa recalcada

DefiniciónImplica aumentar o diámetro dunha porción dunha barra metálica comprimindo a súa lonxitude.

Proceso:

• Normalmente faise en máquinas de forxa horizontais

• Usado para formar cabezas de parafusos, remaches e elementos de fixación

Vantaxes:

• Produción eficiente de compoñentes simétricos

• Boa resistencia mecánica

• Alta velocidade de produción

Aplicacións:

• Parafusos

• Parafusos

• Eixes e vástagos de válvulas

4. Rodamento de aneis sen costuras

DefiniciónUn tipo específico de forxa no que se forma un anel a partir dunha preforma perforada e despois se expande mediante laminación.

Vantaxes:

• Excelente orientación do gran

• Grosor preciso da parede

• Rentable para aneis de gran diámetro

Aplicacións:

• Rodamentos

• Bridas

• Engrenaxes e compoñentes de recipientes a presión

Clasificacións adicionais

Na forxa moderna, os procesos tamén se clasifican por:

a. Tipo de máquina

• Forxa con martelo

• Forxa por prensa hidráulica

• Forxa por prensa de parafuso

• Forxa mecánica por prensado

b. Nivel de automatización

• Forxa manual

• Forxa semiautomática

• Forxa totalmente automática

c. Tipo de material

• Ferrosos (aceiro ao carbono, aceiro inoxidable)

• Non ferrosos (aliaxes de aluminio, cobre, titanio, níquel)

Forxa fronte a outros métodos de conformado de metais