Comportamiento Plástico De Los Metales

UNIDAD 1: COMPORTAMIENTO PLÁSTICO DE LOS METALES

1.1 Descripción de procesos:

Distintos procesos de deformación plásticas.

Los procesos de conformado de metales comprenden un amplio grupo de procesos de manufactura en los cuales se usa la deformación plástica para cambiar las formas de las piezas metálicas de tal manera que su volumen y masa se conserven.

En la industria metalmecánica existen diferentes procesos de conformado, siendo cada uno adecuado para un propósito determinado. La elección del proceso de conformado depende de la forma y/o tratamiento al que se quiera llevar el material.

Los procesos de conformado se clasifican de acuerdo a dos variables principales: la temperatura de trabajo (trabajo en frío y trabajo en caliente) y el tipo de materia prima (en láminas y en bloques macizos).

a) Procesos que utilizan la materia prima en forma de láminas.

Doblado.

El doblado de metales es la deformación de láminas alrededor de un determinado ángulo. Los ángulos pueden ser clasificados como abiertos (si son mayores a 90 grados), cerrados (menores a 90°) o rectos. Durante la operación, las fibras externas del material están en tensión, mientras que las interiores están en compresión. El doblado no produce cambios significativos en el espesor de la lámina metálica.

Tipos de doblado

Doblado entre formas

En este tipo de doblado, la lámina metálica es deformada entre un punzón en forma de V u otra forma y un dado. Se pueden doblar con este punzón desde ángulos muy obtusos hasta ángulos muy agudos. Esta operación se utiliza generalmente para operaciones de bajo volumen de producción. Siempre se hace en frío.

Doblado deslizante

En el doblado deslizante, una placa presiona la lámina metálica a la matriz o dado mientras el punzón le ejerce una fuerza que la dobla alrededor del borde del dado. Este tipo de doblado está limitado para ángulos de 90°.

Corte.

- Cizallado.

El proceso de cizallado es una operación de corte de láminas que consiste en disminuir la lámina a un menor tamaño. Para hacerlo el metal es sometido a dos bordes cortantes.

El cizallado es la separación sin arranque de viruta de láminas y perfiles. Los cortes se pueden elaborar en forma lineal o curva en cualquier longitud. También llamado guillotinado en ciertas actividades se hacen en frío en la mayoría de los materiales. En general es para cortes rectos a lo ancho o a lo largo del material, perpendicular o en ángulo.

La acción básica del corte incluye bajar la cuchilla hasta la mesa de la máquina, para producir la fractura o rotura controladas durante el corte. La mayoría de las cuchillas tienen un pequeño ángulo de salida. Para ciertas operaciones específicas como punzonado o perforado, no hay esos ángulos de alivio.

Troquelado.

En términos sencillos, el troquelado es un método para trabajar láminas metálicas en frío, en forma y tamaño predeterminados, en este proceso se cortan láminas sometiéndolas a esfuerzos cortantes, por medio de un troquel y una prensa. El troquel determina el tamaño y forma de la pieza terminada y la prensa suministra la fuerza necesaria para efectuar el cambio. Se diferencia del cizallado ya que este último solo disminuye el tamaño de lámina sin darle forma alguna. El producto terminado del troquelado puede ser la lámina perforada o las piezas recortadas.

Embutido.

El Embutido de Chapas Metálicas es uno de los procedimientos más comunes elaboración de piezas huecas.

El proceso de embutido consiste en colocar la lámina de metal sobre un dado y luego presionándolo hacia la cavidad con ayuda de un punzón que tiene la forma en la cual quedará formada la lámina.

El número de etapas de embutición depende de la relación que exista entre la magnitud del disco y de las dimensiones de la pieza embutida, de la facilidad de embutición, del material y del espesor de la chapa. Es decir, cuanto más complicadas las formas y más profundidad sea necesaria, tanto más etapas serán incluidas en dicho proceso.

b) Procesos que utilizan la materia prima en forma de bloques macizos.

Laminado.

El laminado es un proceso en el que se reduce el espesor de una pieza larga a través de fuerzas de compresión ejercidas por un juego de rodillos, que giran apretando y halando la pieza entre ellos.

Los rodillos son generalmente cilíndricos y producen productos planos tales como láminas o cintas. También pueden estar ranurados o grabados sobre una superficie a fin de cambiar el perfil, así como estampar patrones en relieve.

El resultado del laminado puede ser la pieza terminada (por ejemplo, el papel aluminio utilizado para la envoltura de alimentos y cigarrillos), y en otras, es la materia prima de procesos posteriores, como el troquelado, el doblado y la embutición.

Este proceso de deformación puede llevarse a cabo, ya sea en caliente o en frío:

El trabajo en caliente es usado muy ampliamente porque es posible realizar un cambio en forma rápida y barata. El proceso de laminado en caliente se utiliza para estructuras de colada, o fundición comúnmente dendrítica, la cual incluye granos grandes y no uniformes, por lo cual la estructura es más frágil y contiene porosidades. De tal manera la laminación en caliente se debe realizar a una temperatura mayor a la temperatura de recristalizacion del metal; permitiendo transformar la estructura colada en una estructura laminada.

El laminado en frío se lleva a cabo por razones especiales, tales como la producción de buenas superficies de acabado o propiedades mecánicas especiales. Se lamina más metal que el total tratado por todos los otros procesos.

Forjado.

La forja, 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 que exceden el esfuerzo de fluencia del metal.

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