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Forja en matriz cerrada vs. forja en matriz abierta

Tabla de contenido

La forja en matriz cerrada y la forja en matriz abierta son procesos de forjado de metales. ¡Descubre qué son y en qué se diferencian en este blog!

La gente no siempre conoce la diferencia entre forja en matriz cerrada y forja en matriz abierta, ¡y para eso estamos aquí! En este blog, no solo aprenderá sobre las diferencias entre ambas, sino que también analizaremos sus ventajas y desventajas, además de brindar ejemplos perfectos de lo que son.

Entendiendo el proceso de forjado

what the process of metal forging looks like
Fuente: Puede forjar

En una palabra, forja de metales Es un proceso de fabricación en el que los metales se moldean y se forman en estructuras específicas; esto se hace mediante la aplicación de fuerzas de compresión.

Mediante calor y presión, el metal en bruto se transforma en piezas de alta resistencia con formas precisas. En este proceso, primero se calienta el metal a la temperatura de forjado necesaria para que sea maleable y luego se coloca bajo un martillo, una prensa o una matriz para moldearlo en la forma deseada.

NOTA: El calor y la presión no son las únicas variables que se utilizan en la forja de metales, ¡hablaremos más sobre ello a continuación!

Tipos de forja de metales

Existen tres tipos de forjado de metales: forjado en matriz abierta, forjado en matriz cerrada y forjado sin rebabas. Sin embargo, los dos primeros, que son forja en matriz–son las que siempre se consideran las principales porque son las opciones más utilizadas y más populares, y se erigen como los fundamentos del proceso.

Echemos un vistazo a qué es cada uno de estos procesos y en qué se diferencian entre sí.

¿Qué es la forja en matriz abierta?

La forja en matriz abierta es el proceso de trabajo de metales que utiliza dos matrices que están abiertas o que no encierran el material en su interior.

El proceso de forja con estampa abierta se puede considerar como dos martillos que golpean el material fundido para aplanarlo o alargarlo. También conocido como forja libre o forja de herrero, se utiliza para crear distintos tipos de herramientas, como cilindros, discos, ejes, manguitos metálicos, husillos y muchos más.

Además, la forja en matriz abierta también se utiliza para preparar el forjado complejo de metales; es muy adecuada para piezas que tienen alta durabilidad y resistencia.

¿Qué es la forja en matriz cerrada?

Por otro lado, la forja con matriz cerrada es un proceso de forja de precisión que utiliza dos matrices cerradas para dar la forma necesaria. Si la forja abierta utiliza matrices planas, este método utiliza matrices que tienen la forma adecuada para el producto necesario.

Por ejemplo, si necesita crear componentes automotrices específicos, duros y robustos, necesitará utilizar moldes de metal que le den la forma que necesita.

Forja en matriz cerrada vs. forja en matriz abierta: ¿Qué proceso de forja de metales se adapta mejor a sus necesidades?

Es posible que algunos de ustedes aún no entiendan bien las diferencias entre ambos métodos, por lo que hemos creado una tabla que los ayudará a comprender mejor la forja en matriz abierta y la forja en matriz cerrada.

Aspecto

Forja en matriz cerrada

Forja con matriz abierta

Proceso

El metal está completamente encerrado dentro de matrices moldeadas.

El metal se moldea mediante golpes repetidos sin un envoltorio completo.

Precisión

Alta precisión, ideal para piezas detalladas.

Menos preciso, adecuado para formas generales.

Tamaño de la pieza

Generalmente se utiliza para piezas de tamaño pequeño o mediano.

Se utiliza para piezas más grandes y voluminosas.

Costo de herramientas

Mayor debido a matrices personalizadas

Más bajo, requiere menos herramientas especializadas

Fuerza

Produce piezas densas y de alta resistencia.

Ofrece buena estructura de grano y resistencia.

Aplicaciones

Industrias automotrices, aeroespaciales y de alta precisión

Maquinaria pesada, construcción y grandes componentes

Desperdicio de material

Mínimo, ya que el metal llena la forma del molde.

Más alto, ya que la forma requiere golpes repetidos.

¡Mira este video para ver los procesos de forjado de metales con matriz abierta y cerrada en acción!

¿Qué quiere decir esto?

La forja en matriz cerrada utiliza matrices personalizadas para dar forma al metal con precisión, lo que la hace ideal para industrias que requieren alta precisión, como la fabricación aeroespacial y automotriz. Estos componentes requieren poco acabado porque son robustos y densos.

Por otro lado, la forja en matriz abierta ofrece flexibilidad y rentabilidad para piezas más grandes y de formas sencillas. Este proceso mejora la estructura interna del grano del metal, lo que da como resultado piezas con una gran durabilidad, lo que las hace adecuadas para aplicaciones como maquinaria pesada y componentes de construcción.

Como puede ver, son diferentes en términos de aplicación, costo, tamaño e incluso en material. Pero, cuando se utilizan en conjunto, las empresas y organizaciones pueden fabricar componentes y piezas excepcionales.

Similitudes entre la forja en matriz abierta y cerrada

Si bien son procesos completamente diferentes, hay algunas cosas que hacen que estos dos métodos sean similares.
  • Método de forjado: el metal se moldea mediante calor extremo y fuerza de compresión, tanto en forjado abierto como cerrado. Para aplicaciones exigentes, este proceso compartido aumenta la densidad y la durabilidad del metal.
  • Mayor resistencia de forjado: al mejorar la estructura del grano del metal, ambas técnicas dan como resultado piezas robustas y confiables con mayor resiliencia. Las piezas forjadas son perfectas para aplicaciones de servicio pesado debido a su mayor resistencia.
  • Uso de altas temperaturas: para que los metales sean maleables para moldearlos, ambos métodos dependen de opciones de temperaturas de forjado extraordinariamente altas. Esto reduce la posibilidad de agrietamiento o debilitamiento y permite un remodelado eficiente.
  • Flexibilidad en diversos sectores: la maquinaria pesada, la industria automotriz y la industria aeroespacial utilizan tanto la forja en matriz abierta como cerrada. Su adaptabilidad demuestra su confiabilidad para una variedad de requisitos industriales.

Aplicaciones de la forja en matriz abierta y cerrada

Ahora que conoce mejor sus diferencias, analicemos para qué se suelen utilizar y los materiales a los que se les suele aplicar. La forja en matriz cerrada y la forja en matriz abierta sirven para aplicaciones distintas debido a sus diferencias en ciertos aspectos.

La forja en matriz abierta es ideal para piezas más grandes, como vigas o ejes, y es popular en industrias como la construcción y la maquinaria pesada debido a su capacidad para producir componentes duraderos y de alta resistencia.

Por el contrario, la forja en matriz cerrada se utiliza a menudo para piezas pequeñas y medianas en las industrias automotriz, aeroespacial y médica, donde la precisión y las formas complejas son esenciales.

Ejemplos de forja en matriz cerrada

Algunos de los ejemplos perfectos de productos fabricados mediante forjado en matriz cerrada son las piezas de alta precisión de las industrias automotriz y aeroespacial. Esto incluye herramientas, engranajes y componentes estructurales que requieren un conformado y moldeado exactos.

Piense en piezas de precisión de automóviles (llantas de aluminio forjado, ruedas de aluminio forjado, cilindros), aviones (fuselaje, sujetadores, carenados), barcos (cascos de aluminio, tapas de escotillas forjadas, componentes de motores) y otros componentes mecánicos en ciertos dispositivos.

Ejemplos de forja en matriz abierta

Se utiliza para piezas de gran tamaño en los sectores de la construcción, la minería y la maquinaria pesada. Hablamos de vigas, ejes y árboles, que se benefician de una mayor resistencia y flexibilidad.

Están más orientados a la producción de componentes de alta calidad para aplicaciones pesadas y duraderas.

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