Los metales deben ser conformados en zona de
calentamiento plástico y por ello es necesario superar el límite de
fluencia para que la deformación sea
permanente. Por lo cual el material es sometido a esfuerzos superiores a sus límites elásticos estos límites se elevan consumiendo
así la ductilidad.
En el conformado de metales se deben tener en cuenta
ciertas propiedades tales como un bajo límite de fluencia y una alta ductilidad:
estas propiedades son influenciadas por la temperatura. Cuando la temperatura
aumenta el límite de fluencia disminuye y la ductilidad aumenta.
Existe para esto un amplio proceso de manufactura, en los
cuales las herramientas, usualmente un dado de conformación ejerce esfuerzos
sobre la material y lo obliga a tomar la figura
geométrica del dado.
Trabajo en frío:
Se refiere al
trabajo a temperatura ambiente o menor. Este trabajo ocurre al aplicar un
esfuerzo mayor a la resistencia de
cedencia original del metal, produciendo a la vez una deformación.
Las principales ventajas de trabajar en frio son: mejor
precisión, menores tolerancias, mejores acabados superficiales, posibilidades
de obtener propiedades de dirección deseadas en el producto final y mayor
dureza de las partes.
El trabajo en frío así como tiene ventajas también posee
desventajas ya que este requiere mayores esfuerzos debido a que los metales
aumentan su resistencia ocasionada por
el endurecimiento por deformación, produciendo así que el esfuerzo requerido
para continuar con la deformación se incremente y contrarreste el aumento de la
resistencia. La reducción de la ductilidad y el aumento de la resistencia a la
tensión limitan la cantidad de operaciones de formado que se pueden realizar a
las partes.
Trabajo en caliente:
Se define como la deformación plástica del metal a una
temperatura superior que la de recristalización,
la ventaja principal de este consiste en la obtención de una deformación
plástica casi ilimitada, que además es adecuada para moldear partes grandes
porque el metal tiene una alta resistencia de cedencia y una alta ductilidad.
Los beneficios del trabajo en caliente son: mayores
modificaciones a la pieza de trabajo, menos fuerzas y esfuerzos requeridos para
deformar el metal, opción de trabajar
con metal que se fracturan al momento de trabajarlos en frio, propiedades de
fuerzas isotrópicas y por ultimo no ocurren endurecimientos de partes debidas a
los procesos de trabajos. Sin embargo el acabado superficial y las tolerancias
suelen ser más bajas en comparación con el trabajo en frio, las partes
trabajadas tienen un comportamiento anisotropico. Así mismo, es más difícil
registrar el control de exactitud dimensional debido a la combinación elástica y contracción
térmica del metal, por lo cual en el
diseño de la pieza es necesario tener en cuenta una dimensión mayor al iniciar
cualquier operación.
En la práctica, el trabajo en caliente se realiza desde
temperaturas un poco mayores a 0.5 Tm (la mitad de la temperatura de fusión). El
proceso de deformación genera por sí mismo calor que incrementa las
temperaturas de trabajos en sectores localizados de las partes, lo que puede
causar la fusión indeseable de dichas regiones.
Operaciones de formado o pre formado de lámina de metal:
Los procesos de conformado de láminas son operaciones
realizadas con láminas, rollos y tiras realizadas a temperatura ambiente con
sistemas de punzones y dados: Algunas de ellas son: operación de corte, doblado
y embutido.
En el siguiente mapa conceptual se muestra el tipo de
distinciones que se deben tener en cuenta al momento de estudiar procesos de
conformación de metales.
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