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Visión general
La forja de aluminio es uno de los principales procesos para crear piezas seguras ligeras pero energéticamente eficientes. La forja utiliza un proceso altamente presurizado para el aluminio que le otorga una mayor durabilidad y una microestructura compacta. Como resultado, le da la libertad para las piezas de su vehículo en la medida que desee.
Entendiendo la forja de aluminio
La forja es un proceso asociado a la presión. Cualquier metal se puede forjar con extrema presión para ser prensado o golpeado. Como resultado, se produce una pieza comprimida de alta resistencia con mayor durabilidad. Con el forjado de aluminio, obtiene piezas con alta durabilidad y resistencia, pero livianas y de bajo consumo. El aluminio ha sido forjado durante mucho tiempo por sus buenas propiedades que se alinean con los procesos de forjado.
Los beneficios de utilizar aluminio para forjar
La forja de aluminio puede ser muy útil. Como material, está en perfecta resonancia con los criterios a El material debe cumplir para convertirse en un buen material de forja.
- El aluminio tiene naturalmente baja densidad. Como resultado, se puede forjar a bajas temperaturas. La capacidad de retención no es muy alta. Por lo tanto, es posible que necesite el sistema de refrigeración necesario para el área de trabajo. Aunque las aleaciones pueden variar en los puntos de fusión, la mayoría de las aleaciones tienen puntos de fusión bajos similares para trabajar.
- Mientras forja, es posible que deba convertir el tocho de aluminio en una estructura de grano fundido. Sin eso, muchas aplicaciones no se pueden ejecutar. Al igual que las palanquillas fundidas, la porosidad puede prevalecer. Esta es la característica de tener bolsas de aire entre los granos de aluminio. Este se reduce o se demuele totalmente mediante la forja.
- La forja de aluminio está sujeta a un menor flujo de tensión que otros materiales y tiene una alta ductilidad, lo que la hace ideal para prensas hidráulicas y para trabajar con índices más bajos de grietas. Incluso el corte con sierra se puede privilegiar con la forja de aluminio. Como resultado, puede usarlo como uno de los mejores materiales para forjar.
- Manteniendo condiciones isotérmicas, puede usar velocidades muy bajas mientras forja, lo que brinda mejores oportunidades con piezas de maquinaria sostenibles. Esto ayuda a crear formas muy complicadas. En su mayoría, el proceso se llama forja de precisión.
El proceso de forja de aluminio
Puede utilizar varios métodos para la forja de aluminio. Pero principalmente se utilizan tres tipos de procesos para forjar. Incluso a veces, se combinan dos procesos para crear equilibrio mientras se forja. Los tres métodos más populares de forja son:
- Forja en matriz abierta
- Forja en matriz cerrada
- Forja de anillos laminados
A continuación, se incluye un breve procedimiento paso a paso para comprender el proceso de forja de aluminio:
- En primer lugar, se prepara aluminio fundido o material forjado para ser utilizado como material de forja para aluminio. El stock está hecho de barra o placa o cualquier otra forma de aluminio en bruto con la ayuda de corte o aserrado.
- En segundo lugar, el material se precalienta para forjarlo. Puede realizarse con hornos de gas o de energía eléctrica. Según la aleación y el grosor del material, el tiempo de calentamiento puede diferir de vez en cuando.
- En tercer lugar, el calentamiento de los troqueles se realiza con precisión.
- En cuarto lugar, debe lubricar el material de la matriz y la pieza de trabajo para obtener los mejores resultados. El grafito se usa principalmente en el proceso de lubricación. A veces, varios materiales orgánicos y no orgánicos se mezclan con él para la lubricación.
- Luego, la matriz y la pieza de trabajo se utilizan para prensar con alta presión para forjar la pila de aluminio. Esta es la parte principal de la forja y debe hacerse con sumo cuidado y precisión.
- En quinto lugar, antes del acabado, se le da al aluminio forjado el tratamiento de formación y recorte necesario.
- Por último, la limpieza se realiza para eliminar el lubricante y los residuos no deseados, así como el tratamiento térmico mediante fuego a base de gas, eléctrico o de cualquier otra manera para darle el mejor acabado posible.
Todos estos pasos se siguen paso a paso en el proceso de forja del aluminio.. 
Aleaciones de aluminio utilizadas en la forja.
La mayoría de las aleaciones de aluminio son muy útiles para la forja. Algunas de ellas se describen brevemente a continuación:
- Las aleaciones de aluminio como 2618, 2219, 2025 y 2015 son muy útiles para la forja. Las aleaciones tienen cobre 1-5%. A veces, en esta serie, también se agrega magnesio. Ayuda a fortalecer la aleación después del tratamiento térmico.
- Aleación de aluminio 5083 Es otra aleación muy importante para la forja que tiene un porcentaje de Magnesio.
- El aluminio que consiste en zinc 5-8% se usa más comúnmente para forjar como 7079, 7075, 7050, 7049, 7039 y 7010.
- La aleación de aluminio más forjable es 6061. Tiene un porcentaje de cobre, silicio y magnesio para una mejor durabilidad, ductilidad, baja resistencia al flujo y buena temperatura de forja.
Aplicación principal para forja de aluminio
El aluminio forjado es excelente para usted si está buscando un material liviano pero de bajo consumo. Por estas dos características, la aplicación principal de la forja de aluminio se utiliza donde la velocidad es necesaria principalmente: para producir piezas de vehículos. Puede crear varias piezas de motos, piezas de automóviles con forja de aluminio.
Sobre todo, el aluminio forjado se usa a menudo en piezas de aviones, lo que le da una clase diferente a cualquier otro material.
Tipos de forja de aluminio
El aluminio es uno de los mejores materiales para trabajar en la forja. Hay varios tipos de métodos de forja disponibles. Se utilizan regularmente para la forja.
Entre todos los métodos de forja, se utilizan principalmente tres métodos con regularidad. También puede usar dos de los métodos juntos para crear equilibrio.
Los métodos se mencionan a continuación:
- Forja en matriz abierta
- Forja en matriz cerrada
- Forja de anillos laminados
Estos son los principales tipos de forja de aluminio.
La resistencia de los componentes forjados de aluminio
El aluminio forjado requiere alta presión. Lo que en realidad cambia la microestructura del material y lo hace más duradero y de alta ductilidad. Tal aluminio es tratable térmicamente. Los vacíos internos desaparecieron y se pueden utilizar fácilmente para crear piezas muy resistentes.
La forja de aluminio le otorga una mayor resistencia a la tracción de 24-26%, así como una mayor resistencia a la fatiga de 35-37% que el aluminio fundido. Como resultado, siempre gana la carrera en comparación con el aluminio fundido. La vida útil y la durabilidad son naturalmente altas para las piezas de aluminio forjado.
En comparación con el acero, tiene un peso de un tercio del mismo volumen de acero. Como resultado, las piezas de aluminio forjado son más fuertes cuando se prensan.
Entre todas las aleaciones fuertes de aluminio, la aleación de aluminio 7086, que se usa básicamente en aviones, es una de las más fuertes. Es más fuerte que el aluminio fundido o el acero.
Descripción general de la forja con matriz abierta
La forja de matriz abierta es un proceso de forja en el que parte o partes del material de la pieza de trabajo se mantienen abiertas y claramente visibles mientras se trabaja. El proceso de forja es muy útil para la producción de pequeñas cantidades de piezas de aluminio. El metal se coloca entre múltiples troqueles en múltiples etapas donde el troquel abierto no encierra completamente el proceso de forja.
El metal se martilla o se estampa o puede pasar por ambos procesos hasta que la forja le da la forma deseada. La mayoría de las veces, la forja con matriz abierta requiere un procesamiento adicional de las piezas a través de otros tipos de procesos de forja o acabado.
Descripción general de la forja con matriz cerrada
Los materiales que se forjan con matriz cerrada pueden necesitar un precalentamiento tanto para la matriz como para el material mismo. Luego se introduce en un troquel cerrado donde las piezas metálicas quedan completamente envueltas por el troquel. Se induce una presión extrema para la forja y luego el metal adquiere la forma perfecta de la matriz adjunta. En la forja de matriz cerrada:
- Se puede lograr un mejor acabado
- Bueno para una mayor cantidad de producción que la forja de matriz abierta
- Se aumenta la formación de la estructura del grano, como resultado, se gana la estanqueidad del material.
- Se pueden lograr formas complejas a través de una presión extrema.
La forja en matriz cerrada puede ser de varios tipos:
- Forjas tipo blocker, donde los materiales pasan por un solo juego de troqueles. El método es bastante económico y es bueno para la producción de grandes cantidades donde un acabado adecuado está bien.
- Forjas convencionales de matriz cerrada, donde la forja requiere una mayor presión para piezas de alta durabilidad. Se forja en troqueles tipo blocker y luego pasa por buenos procedimientos de acabado. Como resultado, puede ser un poco caro, pero es el método de forjado más popular en este momento. Solo dos pasos hacen una pieza mejor y más duradera.
- Las piezas forjadas de alta definición son más caras ya que necesita más de un juego de troqueles y bloqueadores, así como troqueles de acabado para completar todo el proceso. El método se utiliza para producir formas más precisas para las piezas.
- La forja de precisión consiste en la forja, el mecanizado y la fabricación, que es mucho más costosa que la forja de alta definición, así como la forja de mayor precisión que existe. El aluminio forjado por este proceso puede pasar por dos o tres juegos de troqueles para obtener el resultado perfecto posible.
Descripción general de la forja de anillos laminados
La forja de anillos laminados es un proceso en el que se pueden ver rosquillas huecas de aluminio que se calientan y presionan bajo una presión extrema para darles la forma deseada.
Estas piezas de metal ya están formadas mediante forja con matriz abierta y forja con matriz alterada. Estos dos métodos le dan al metal una forma de anillo o de rosquilla con un hueco en el medio. Luego se utiliza para forjar las formas deseadas mientras se enrolla.
La diferencia entre forja de aluminio y fundición de aluminio
La forja de aluminio y la fundición de aluminio son dos métodos que se utilizan para dar al aluminio la forma perfecta posible. Veamos qué diferencias tienen estos dos métodos:
| Forja de aluminio | Fundición de aluminio |
| El aluminio se forja a través de una presión extrema. | La fundición de aluminio se realiza derritiendo el aluminio. |
| La forja es buena para piezas más pequeñas. | La fundición es buena para piezas más grandes de hasta 16-18 pulgadas. |
| La forja elimina las bolsas de aire, lo que le da una mejor ductilidad al aluminio. | La fundición no elimina las bolsas de aire ya que no se aplica tanta presión |
| La forja hace que el aluminio sea más fuerte: resistencia a la tracción 24-26% que el aluminio fundido | La fundición de aluminio no lo hace tan fuerte como la forja. |
| La forja es buena para una estructura de grano más compacta y una mayor durabilidad. | La fundición es buena para piezas más grandes y tiene una durabilidad moderada. |
Diferencia entre aluminio billet y aluminio forjado
El aluminio y el aluminio forjado tienen algunas diferencias para trabajar. Debido a los puntos de fusión más bajos, el aluminio es bueno para la forja. Los siguientes son algunos puntos que hacen que el aluminio forjado sea diferente del aluminio general:
En primer lugar, el aluminio forjado tiene una microestructura de grano mucho más compacta que el aluminio billet normal, ya que pasa por alta presión a través de troqueles y otras etapas. Como resultado, es de mejor calidad, para empezar.
En segundo lugar, cuando se trata de funcionalidad, el aluminio macizo no es muy diferente del aluminio forjado. Ambos se pueden utilizar para hacer la misma pieza de trabajo. Pero el forjado es más estético que el aluminio billet.
En tercer lugar, el aluminio forjado tiene una mayor durabilidad que el aluminio macizo, ya que el aluminio forjado se presuriza en mejores formas.
Por estas razones, el aluminio macizo es diferente del aluminio forjado.
La precisión alcanzable de la forja de aluminio
La precisión alcanzable de la forja de aluminio depende del método elegido, la calidad de las herramientas y matrices, las propiedades del material, las tolerancias y el acabado de la superficie que se necesitan cuando se aplican medidas de control críticas tan estrictas. Al utilizar troqueles mecanizados por CNC de precisión, el forjado con troquel cerrado proporciona una mayor precisión que el troquel abierto que emplea altas presiones sobre el material. La precisión en la conformación está determinada por la elección de una aleación de aluminio adecuada, el ajuste de la temperatura de forjado y el cumplimiento de las tolerancias. Las aplicaciones tienen requisitos específicos y deben considerar costos, por lo que es importante colaborar con expertos que puedan adaptar el proceso.
Elija el servicio de forja de aluminio adecuado
Es muy importante elegir el servicio de forja de aluminio adecuado que depende de algunos puntos esenciales. En primer lugar, juzgue los procesos de forja utilizados, cuyo proceso de matriz cerrada es más preciso que los métodos de matriz abierta. Valorar la adecuación de utillajes y matrices, destacando los servicios que emplean CNC para garantizar una mayor precisión. Conozca la capacidad de manejar varias aleaciones de aluminio, ya que es una elección en términos de qué tipo de aluminio se utilizará para su producto final. La capacidad de entrega debe garantizarse asegurando que el servicio sea cal Sin embargo, pregunte cómo garantizan el control de calidad para mantener resultados confiables y uniformes. Los factores de costo deben reflejar el nivel necesario de precisión y las necesidades generales del proyecto. Finalmente, una consideración integral de dichos factores le brindará información que puede ayudarlo a determinar el mejor servicio de forja de aluminio para sus necesidades.
Consideraciones de costos al forjar piezas de aluminio personalizadas
Con respecto al precio asociado con las piezas forjadas de aluminio personalizadas, hay varios factores que se deben considerar.
- Elección de aleación de aluminio: Las diferentes aleaciones tienen un amplio rango de coste dependiendo de sus características y disponibilidad.
- Complejidad del proceso de forja: La complejidad del diseño y el grado de precisión necesario afectan el costo final.
- Gastos de herramientas y troqueles: El mecanizado CNC, en particular las herramientas de alta calidad, aumenta los costos.
- Procesos posteriores a la forja: Procesos como el mecanizado o el acabado de superficies pueden generar costes adicionales.
- Desperdicios de materiales: La minimización de residuos es el control de costes como resultado de realizar un proceso de forjado eficiente.
- Cantidad y escala: Como resultado, se pueden lograr economías de escala y costos unitarios más bajos con mayores cantidades de producción.
- Medidas de garantía de calidad: Aunque invertir en un control de calidad preciso puede aumentar los costos iniciales, una implementación adecuada garantiza la confiabilidad.
- Colaboración con Servicio de Forja: Se trata de una estrecha colaboración destinada a facilitar los procesos y no comprometer la calidad para garantizar la rentabilidad.
- Precisión frente a equilibrio presupuestario: Es importante mantener un equilibrio entre las necesidades de precisión y las limitaciones asociadas con el presupuesto para una personalización rentable.
Conclusión
Forjar aluminio es un proceso útil para fabricar buenas piezas de aviones y automóviles. Las piezas son duraderas y de alta ductilidad. Además, el peso ligero es otro aspecto del aluminio. Como resultado, el aluminio se está volviendo popular día a día como un buen material para la forja.
