Forja a mano
1.- GENERALIDADES
Los procedimientos de conformación tienen sus particularidades y la forja tiene el suyo. En ese sentido se lleva a cabo a base de someter a esfuerzos violentos y continuos al material que previamente se habrá calentado a una temperatura entre la de recristalización y la de fusión.
A medida que aumenta la temperatura, las deformaciones se consiguen con menor esfuerzo, pudiendo ser ilimitadas, no produciendo acritud.
Es un procedimiento antiquísimo que se remonta a diversos pueblos antes de Cristo. Hoy día se sigue utilizando para multitud de piezas de diversas formas.
2.- OBJETO DE LA FORJA (fenómenos o consecuencias)
Con la forja se realizan dos tipos de trabajo:
· Piezas acabadas, a las que la forja les da su forma definitiva
· Preformas, que serán acabadas por mecanizado
Con la forja logramos que las propiedades mecánicas de las piezas se mejoren sustancialmente debido a que, con los golpes y el calor al que son sometidas, se afina el grano y se orientan las fibras. Además, pueden reducirse o eliminarse los defectos que pudieran tener esos materiales.
2.1.- EL AFINO DEL GRANO
Los metales están formados por granos agrupados en una masa metálica. A medida que se golpea esa masa, los granos se van triturando y van siendo más pequeños. Cuanto más fuerte sea el golpe y más baja la temperatura, el grano se triturará más. Golpes grandes y lentos es más eficaz que muchos golpes pequeños. Es una operación que tiene que hacerse con cierta rapidez, ya que si no el metal se enfriaría y deberíamos volver a calentar.
2.2.- ORIENTACIÓN DE LAS FIBRAS
Con los golpes de la forja se van aplastando y alargando las fibras, eliminándose las impurezas excepto en algunas zonas, normalmente las de sección perpendicular, donde se produce un fenómeno distinto.
La forja es capaz de eliminar defectos tales como sopladuras, segregaciones y dendritas ya que, al golpear en caliente, es casi como si se soldasen.
3.- METALES PARA FORJA
En principio todos los metales se pueden forjar, ya que poseen plasticidad, que es una cualidad inherente a la naturaleza metálica. Por tanto, todos los metales puros son aptos para la forja y algunas aleaciones como los aceros. Los metales muy duros no.
4.- CICLO TÉRMICO DE LA FORJA
La conformación por forja se hace en tres fases:
· Calentamiento del metal: este calentamiento se hace a una temperatura determinada, que se llama temperatura de forja. Debe hacerse de forma suave, ya que la pieza a forjar tiene una determinada masa y, si la calentamos muy rápido, la zona externa estará a la temperatura adecuada cuando la zona interna aún esté fría, pudiendo las dilataciones romper la pieza. Aquí aparece el término “velocidad de calentamiento”, que depende del tipo de metal y de su espesor. Otro aspecto a tener en cuenta es que no se debe realizar el calentamiento de forma local, es decir, hay que calentar la pieza en todas las partes por igual. La temperatura de forja está comprendida entre unos valores límites y existen unas tablas orientativas. Superada esa temperatura, a medida que sigamos calentando, menos es la resistencia que presenta ese material al golpe.
· Conformación: es el proceso de forja propiamente dicho, es decir, cuando se aplican los esfuerzos al material.
· Enfriamiento: es dejar enfriar el metal hasta una temperatura determinada. Este enfriamiento no debe hacerse rápido, ya las contracciones podrían romper la pieza.
5.- OPERACIONES BÁSICAS DE LA FORJA
Sirviendo de base una forja manual, veremos las herramientas y, sobre todo, las operaciones que pueden ser hechas con ellas.
Las operaciones son diversas, siendo las fundamentales:
· Estirado: operación que persigue alargar un material
· Otra operación es la que se hace con las gubias y el asentador, que son útiles para operaciones de ensanche y estirado del material
· Degüello: operación que trata de conseguir una disminución de sección
· Recalcado: trata de aumentar la sección
· Estampado: se utiliza una herramienta que se llama estampa, que es una herramienta que reproduce su forma en el interior de dos.
· Curvado: trata de conseguir el radio deseado
· Doblado: se apoya la pieza sobre un perfil y se golpea para conseguirlo
· Punzonado: utiliza un punzón para hacer un agujero
· Mandrilado: se repasa el agujero hecho con el punzón con el mandril para darle cierta tolerancia a agujero
· Corte: utilización de la tajadera para cortar
· Torsión: un giro con más o menos vueltas de un material
· Soldadura: calentar las dos piezas a unir poniéndolas de la forma más idónea y golpeando. En este caso hay que tener ciertas precauciones (limpieza entre piezas, posición adecuada,…) para producir una unión muy buena
6.- DEFECTOS DE LA FORJA
· Aparezcan elementos extraños en el momento de la forja
· Al golpear y deformar haya zonas en las que falte material, produciéndose pliegues y repliegues
· Cuando no se calienta el material adecuadamente, pueden aparecer grietas de forja