Procesos de fabricación de metales: laminación, forjado, trefilado y embutición

Laminación: Proceso y Aplicaciones

La laminación es un proceso de conformado donde el material fluye de modo continuo. Se pueden obtener piezas totalmente acabadas mediante laminación en frío, las cuales presentan un excelente acabado superficial y características mecánicas superiores.

La mayor parte de las operaciones de laminación se lleva a cabo en caliente, a una temperatura superior a la de recristalización, lo que permite la reorientación de los granos y un acabado superficial (Ra) entre 12 y 25. Sin embargo, cuando se buscan tolerancias dimensionales estrictas y acabados de alta calidad, las operaciones se realizan en frío.

El material de los cilindros de laminación suele ser acero forjado, con tolerancias de fabricación que oscilan entre IT8 y IT14.

Tipos de Laminación

• Laminado de forma: Utilizado para la obtención de barras de sección cuadrada, redonda, perfiles, etc.
• Laminado de roscas: Se realiza con rodillos o con peines de roscas, y se suele llevar a cabo en frío. Este proceso no implica desprendimiento de material y aumenta significativamente la resistencia de la pieza.

Forjado (Recalcado): Deformación Plástica Controlada

El forjado, también conocido como recalcado, es un proceso en el que una pieza cilíndrica aumenta su diámetro y reduce su longitud mediante la aplicación de fuerzas de compresión. Se puede realizar en masa, tanto en frío como en caliente.

Si la demanda de producción es considerable, el forjado se realiza preferentemente en caliente, ya que esta condición reduce la resistencia del material e incrementa su ductilidad, facilitando la deformación.

Corte de Chapa por Guillotina: Precisión en Línea Recta

El corte de chapa por guillotina es una operación que se ejecuta a lo largo de una línea recta. Los componentes de la fuerza de corte pueden producir una torsión en la pieza, deformándola ligeramente. Este proceso se trabaja a temperatura ambiente.

Los espesores de chapa que comúnmente se procesan con esta técnica varían entre 0.4 y 1 mm.

Trefilado: Reducción de Sección para Alambres Finos

En el trefilado, las hileras están separadas por tambores de acumulación donde el alambre se va enrollando a la salida para entrar en la siguiente hilera. Algunas veces, según el material y la reducción de sección total deseada, se requiere un recocido intermedio, que incrementa la ductilidad del material y favorece su deformación.

Este proceso permite alcanzar velocidades máximas de hasta 50 m/s y obtener diámetros mínimos de alambre de 0.03 mm.

Operaciones Previas al Trefilado

El rollo de alambre de partida es sometido a una serie de operaciones preparatorias esenciales:

• Recocido: Para ablandar el material y mejorar su ductilidad.
• Decapado: Un tratamiento químico para eliminar óxidos superficiales.
• Afilado de punta: Para facilitar la entrada del alambre en la primera hilera.
• Engrase de hileras: Con parafina o grafito para reducir la fricción y el desgaste.
• Enderezado y recocido final: Para asegurar la rectitud y propiedades mecánicas deseadas.

Embutición: Fabricación de Piezas Huecas

La embutición es un proceso utilizado para la fabricación de piezas huecas, que pueden tener secciones circulares (copas, cajas), esféricas o formas más complejas. Se suele realizar a temperatura ambiente.

Durante la embutición, se emplean lubricantes para reducir la fricción entre la chapa y las herramientas, lo cual es crucial para la calidad de la pieza. La fuerza que el pisón ejerce sobre la chapa es un factor crítico para el éxito del proceso.

Proceso Básico de Embutición

1. Colocar la chapa sobre la matriz.
2. Colocar el pisón en posición inicial.
3. El pisón desciende, conformando la chapa.
4. El pisón retrocede, liberando la pieza embutida.