Forjar
La forja es un proceso de fabricación que implica la conformación del metal utilizando fuerzas de compresión localizadas . Los golpes se entregan con un martillo (a menudo un martillo eléctrico ) o con un dado . La forja a menudo se clasifica según la temperatura a la que se realiza: forja en frío (un tipo de trabajo en frío ), forja en caliente o forja en caliente (un tipo de trabajo en caliente ). Para los dos últimos, el metal se calienta , generalmente en una fragua . Las piezas forjadas pueden variar en peso desde menos de un kilogramo hasta cientos de toneladas métricas. [1] [2] La forja ha sido realizada porherreros durante milenios; los productos tradicionales eran utensilios de cocina , hardware , herramientas de mano , armas blancas , platillos , y las joyas . Desde la Revolución Industrial , las piezas forjadas se utilizan ampliamente en mecanismos y máquinas donde un componente requiere una alta resistencia ; tales piezas forjadas generalmente requieren un procesamiento adicional (como mecanizado ) para lograr una pieza casi terminada. Hoy en día, la forja es una industria importante a nivel mundial. [3]
La forja es uno de los procesos metalúrgicos más antiguos que se conocen . [1] Tradicionalmente, la forja la realizaba un herrero con martillo y yunque , aunque la introducción de la energía hidráulica en la producción y el trabajo del hierro en el siglo XII permitió el uso de martillos de viaje grandes o martillos mecánicos que aumentaban la cantidad y el tamaño de hierro que se utilizaba. podría producirse y forjarse. La herrería o forja ha evolucionado durante siglos para convertirse en una instalación con procesos de ingeniería, equipos de producción, herramientas, materias primas y productos para satisfacer las demandas de la industria moderna.
En los tiempos modernos, la forja industrial se realiza con prensas o con martillos accionados por aire comprimido, electricidad, hidráulica o vapor. Estos martillos pueden tener pesos alternativos de miles de libras. Los martillos de fuerza más pequeños , 500 lb (230 kg) o menos de peso alternativo, y las prensas hidráulicas también son comunes en las herrerías de arte. Algunos martillos de vapor siguen en uso, pero se volvieron obsoletos con la disponibilidad de otras fuentes de energía más convenientes.
La forja puede producir una pieza más resistente que una pieza fundida o mecanizada equivalente . A medida que se da forma al metal durante el proceso de forjado, su textura de grano interno se deforma para seguir la forma general de la pieza. Como resultado, la variación de textura es continua en toda la pieza, dando lugar a una pieza con características de resistencia mejoradas. [4]Además, las piezas forjadas pueden lograr un costo total menor que la fundición o la fabricación. Teniendo en cuenta todos los costos en los que se incurre en el ciclo de vida de un producto, desde la adquisición hasta el tiempo de entrega hasta el reprocesamiento, y teniendo en cuenta los costos de la chatarra, el tiempo de inactividad y otras consideraciones de calidad, los beneficios a largo plazo de las piezas forjadas pueden superar los ahorros de costos a corto plazo. que pueden ofrecer las piezas fundidas o fabricadas. [5]
Algunos metales se pueden forjar en frío, pero el hierro y el acero casi siempre se forjan en caliente . El forjado en caliente evita el endurecimiento de trabajo que resultaría del conformado en frío , lo que aumentaría la dificultad de realizar operaciones de mecanizado secundario en la pieza. Además, aunque el endurecimiento por trabajo puede ser deseable en algunas circunstancias, otros métodos de endurecimiento de la pieza, como el tratamiento térmico , son generalmente más económicos y más controlables. Las aleaciones que son susceptibles de endurecimiento por precipitación , como la mayoría de las aleaciones de aluminio y el titanio , se pueden forjar en caliente, seguido de endurecimiento. [cita requerida ]
