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El forjado en tibio ahorra recursos

La reducción del calor necesario para conformar piezas metálicas permite ahorrar una cantidad sustancial de energía y materiales. Un grupo de científicos ha adaptado un proceso de forjado existente para permitir la producción de una gama más amplia de geometrías de componentes y ampliar estos avances.
El forjado en tibio ahorra recursos
Los fabricantes de componentes metálicos utilizan procesos de forjado para deformar una pieza de metal hasta obtener una forma predeterminada. El forjado en tibio se ha convertido en una alternativa interesante a los procesos de forjado en caliente gracias a sus requisitos energéticos reducidos y a su capacidad de producir piezas de una mayor calidad, con una reducción de la rugosidad de las superficies y tolerancias más estrictas. No obstante, actualmente se ve limitada en cuanto a la complejidad geométrica de las piezas que puede producir.

Los científicos lanzaron el proyecto financiado con fondos de la UE «Development of a variable warm forging process chain» (DEVAPRO) para mejorar la flexibilidad de un proceso de forjado en tibio desarrollado con anterioridad. Sustituyeron los aceros tratables térmicamente por aceros de baja aleación con el objetivo de mejorar las propiedades de las piezas. Integraron un proceso de preconformado mediante laminado en tibio, o bien laminado en caliente con cuña en cruz (hot cross wedge rolling, CWR) o forja por laminado, para producir geometrías asimétricas al hacer pasar un tocho metálico a través de un par de rodillos con una abertura irregular. También se integró un proceso de calentamiento por inducción para recalentar los tochos laminados y compensar la pérdida de temperatura que se produce durante el proceso. Estas adaptaciones se diseñaron para que, en conjunto, aumentasen la productividad del proceso, mejorasen las propiedades de las piezas y ampliasen la gama de geometrías producidas.

El equipo se centró en los componentes de geometría alargada y plana. Se crearon dos demostradores de los innovadores procesos de forjado en tibio. El primero era una secuencia completa de forjado mediante CWR de una biela de dirección, un sistema de calentamiento por inducción variable y forjado por estampación. El segundo era una secuencia completa de forjado de una biela de motor, con forja por laminado como paso de preconformado.

Las temperaturas más reducidas del forjado en tibio propiciaron una menor aportación de energía específica y unas pérdidas térmicas significativamente inferiores, obteniendo así un menor consumo energético en comparación con el forjado en caliente. Con el forjado en tibio también se consiguió un importante ahorro en materiales (superior al 50 %) debido a una reducción importante en la formación de incrustaciones. Una definición de grupos de piezas que incluya la descripción de las características distintivas permitirá a los usuarios determinar la compatibilidad del proceso de forjado en tibio con otras piezas de formas similares.

DEVAPRO amplió el repertorio de componentes producidos mediante los prometedores procesos de forjado en tibio para incluir piezas alargadas, complejas y con una distribución asimétrica de la masa. El ahorro de energía y materiales que se puede lograr en comparación con el forjado en caliente convencional será un aliciente importante para los fabricantes de componentes metálicos, y en particular, para las pequeñas y medianas empresas que trabajan con lotes pequeños.

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