PROCESO DE FORJA

Concepto de la ForjaLa forja, al igual que la laminación y la extrusión, es un proceso de conformado  por deformación  plástica que  puede  realizarse  en caliente  o  en  frío  y  en  el  que  la  deformación  del  material se produce por la aplicación de fuerzas de compresión.Este proceso de  fabricación se utiliza para dar una  forma y unas propiedades determinadas a los metales y aleaciones a los que se aplica  mediante  grandes  presiones.  La  deformación  se  puede realizar de dos formas diferentes: por presión, de forma continua utilizando prensas,  o  por  impacto,  de  modo  intermitente utilizando martillos pilones.

CLASES DE FORJAExisten dos clases de forja, en matriz abierta y en matriz cerrada.En la forja en matriz abierta El metal no está 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  par  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. En  ciertas  ocasiones  la  forja  libre  y  la  forja  cerrada  se  pueden  combinar favorablemente,  por  ejemplo,  en  la  producción  de  piezas  de  precisión,  es  muy común preformar primero el metal en matriz abierta, y luego realizar el acabado final en matrices cerradas. Hay que destacar que es un proceso de conformado de metales en el que no se produce  arranque  de viruta,  con  lo  que  se  produce  un  importante  ahorro  de material respecto a otros procesos, como por ejemplo el mecanizado.

TIPOS DE FORJAForja libreEs el tipo de forja industrial más antiguo y se caracteriza porque la deformación del metal no está limitada (es libre) por su forma o masa. Se utiliza para fabricar piezas únicas o pequeños lotes de piezas, donde normalmente estas son de gran tamaño. También puede encontrarse como forja en dados abiertos. Forja abierta o de herrero. En este caso, la forja es el arte y el lugar de trabajo del forjador o herrero, cuyo trabajo consiste en dar forma al metal por medio del fuego y del martillo. Forja en frio Es un proceso mediante el cual el material se trabaja en temperaturas de inferiores a la de austenización y en temperatura ambiente, este tipo de trabajo es empleado para trabajos con acabados más precisos y de mejor estética que el trabajo en caliente, pero para trabajar el material en estas condiciones se debe emplear más cantidad de trabajo y energía que la forja en caliente.

Forja por estampación Este tipo de forja consiste en colocar la pieza entre dos matrices que al cerrarse conforman una cavidad con la forma y dimensiones que se desean obtener para la pieza. A medida que avanza el proceso, ya sea empleando martillos o prensas, el material se va deformando y adaptando a las matrices hasta que adquiere la geometría deseada. Este proceso puede realizarse con rebaba o sin rebaba, dependiendo de si las matrices llevan incorporada una zona de desahogo para alojar el material sobrante (rebaba) o no. Se utiliza para fabricar grandes series de piezas cuyas dimensiones y geometrías pueden variar ampliamente. Las dimensiones de estas piezas van desde unos pocos milímetros de longitud y gramos de peso hasta varios metros y toneladas, y sus geometrías pueden ser simples o complejas. También puede encontrarse como forja en dados cerrados.Forja en calienteEs el proceso mediante el cual consiste en elevar la temperatura interna del material hasta la temperatura de austenización para hacerlo más maleable y fácil de modificar, en este proceso se emplea menos cantidad de energía y trabajo que la forja en caliente.

Forja en prensaGeneralmente, los componentes forjados son formados por un martillo o la prensa. La forja con martillo es realizado en una sucesión de impresiones producto de golpes repetidos. La calidad de la forja, economía y la productividad del proceso de martillo depende del labrado y la habilidad del operador. El advenimiento de martillos programables ha influido sobre menos dependencia de operador y ha mejorado la consistencia de proceso. En una prensa, el metal, por lo general es golpeado sólo una vez y el diseño de cada impresión se hace más importante mientras la habilidad de operador es menos importante. Forja horizontal El forjado horizontal implica de una barra de sección uniforme en dados y se aplica una presión sobre el extremo caliente, provocando el que sea recalcado o formado según el dado.La longitud de la barra a ser recalcada no puede ser mayor de dos o tres el diámetro, pues si no el material se doblara en vez de expandirse para llenar la cavidad del dado.

Forja por laminadoLas maquinas para forja por laminado son principalmente adaptada para operaciones de reducción y conificación sobre barras de acero de pequeña longitud. Los rodillos de estas maquinas mostrados en la figura, no son completamente circulares sino que son cortados de un 25 a un 75% para permitir la entrada de la materia prima entre los rodillos.

Forja en martinete Este es el equivalente moderno del forjado de herrero en donde la fuerza limitada del herrero ha sido reemplazada por un martillo mecánico o de vapor. El proceso puede llevarse a cabo en forjado abierto donde el martillo es reemplazado por un mazo y el metal es manipulado manualmente sobre un yunque.