Piezas forjadas con anillo laminado: proceso, materiales y aplicaciones
Las piezas forjadas con anillos laminados son componentes sin costuras con forma de anillo que se fabrican mediante un proceso especial de laminado de anillos y que se caracterizan por sus excelentes propiedades mecánicas y su integridad estructural. En comparación con los métodos tradicionales de fundición o mecanizado, las piezas forjadas con anillos laminados presentan ventajas significativas en términos de resistencia, fiabilidad y tasa de utilización del material.
Explicación detallada del proceso de forja por laminado de anillos
1. Corte de la barra de materia prima
Según la medición del peso de corte y las especificaciones de tamaño del plano, y seleccionando el material adecuado, se corta con precisión en barras de acero redondas de determinadas dimensiones mediante una máquina de corte.
2. Forja por estampación y punzonado
La palanquilla se somete a un forjado inicial mediante calentamiento a alta temperatura en un horno eléctrico, formando inicialmente una palanquilla en bruto protuberante con forma de anillo y similar a un pastel.
3. Procesamiento de perforación
El equipo de forja hidráulica se utiliza para perforar agujeros en el centro de la palanquilla en bruto para formar una palanquilla inicial con forma de «donut», lo que resulta conveniente para el proceso posterior de roscado del eje.
4. Conformado por laminación en anillo
La palanquilla inicial se envía al laminador de anillos. Mediante una combinación específica de matrices, bajo la acción de fuerzas de laminación radiales y axiales, el metal fluye a lo largo de la dirección circunferencial, el diámetro aumenta gradualmente, el espesor de la pared disminuye y la altura se mantiene o se ajusta al mismo tiempo.
5. Mecanizado preliminar de las piezas forjadas
Las piezas forjadas en forma de anillo deben someterse primero a un mecanizado preliminar para eliminar los productos defectuosos y la cascarilla de óxido, lo que favorece la uniformidad de la microestructura durante el tratamiento térmico.
6.Tratamiento térmico
Las piezas de los anillos, tras el mecanizado en bruto, se someten a procesos de tratamiento térmico controlados con precisión para obtener la estructura metálica y las propiedades mecánicas requeridas.
7.Acabado
Por último, se llevan a cabo procesos como el mecanizado, el conformado de engranajes, el fresado de engranajes y el tratamiento superficial para cumplir los requisitos finales de tamaño y calidad de la superficie.
Materiales metálicos para la forja de anillos en laminación
Piezas forjadas en anillo en plantas de laminación, diversos materiales metálicos y ámbitos de aplicación:
Acero al carbono y acero aleado: como SAME 4140, 4340, etc., adecuados para aplicaciones con requisitos de alta resistencia.
Acero inoxidable: incluye aceros inoxidables austeníticos como el 304 y el 316, así como aceros inoxidables dúplex, y es adecuado para aplicaciones que requieren resistencia a la corrosión.
Superaleaciones: como 718, 625, etc., utilizadas en entornos extremos.
Aleación de aluminio: utilizada en situaciones en las que se requiere ligereza.
Aleación de titanio: adecuada para el sector aeroespacial y médico.
Aleación de cobre: utilizada para requisitos especiales de conductividad eléctrica o resistencia a la corrosión.
Aplicaciones de las piezas forjadas con anillos laminados
Buques: engranajes internos, anillos de engranajes, bridas
Energía y potencia: Anillos para cojinetes giratorios para energía eólica, componentes para reactores nucleares, anillos para turbinas de gas.
Industria petroquímica: Bridas, cuerpos de válvulas, anillos de refuerzo para recipientes a presión.
Maquinaria pesada: rodamientos giratorios para excavadoras, anillos de rodamiento de gran tamaño para equipos de minería.
Transporte: Ruedas para trenes de alta velocidad.
Equipos industriales: Piezas brutas de engranajes de gran tamaño, componentes clave de los sistemas de transmisión mecánica.
Ventajas principales de las piezas forjadas con anillos laminados
Excelentes propiedades mecánicas: las líneas de flujo del metal son completas y su resistencia y dureza son muy superiores a las de las piezas fundidas.
Alta tasa de utilización del material: el proceso de conformado casi neto reduce el desperdicio de material.
Amplia gama de tamaños: podemos fabricar productos con diámetros que van desde unos pocos centímetros hasta más de 10 metros.
Integridad estructural: estructura anular sin soldaduras y sin puntos débiles.
Rentabilidad: la ventaja en cuanto al coste es evidente cuando se produce en grandes cantidades.
Flexibilidad de diseño: puede producir anillos con perfiles transversales complejos.
Calidad estable: fuerte control del proceso y alta consistencia del producto.
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