Procediments de fabricació/Deformació

Conformat o Deformació Plàstica

---

Tractaments superficials         Separació

---

del llibre Procediments_de_fabricació

Deformació en calent

Com a regla general, podem dir que l’esforç de fluència disminueix a mesura que la temperatura augmenta. Aquest fet es dóna a tots els materials i sobretot amb els metalls. Això implica que per treballar un metall a una temperatura elevada es necessita menys energia. La ductilitat s'incrementa. Ara bé, quan parlem de deformació en calent no ens referim a una simple deformació d'un metall després de l'escalfament. La temperatura a la qual es deforma el metall ha de ser prou elevada perquè no sigui necessària la recuita. D’alguna manera, podríem dir que “la deformació en calent és equivalent a la deformació en fred més la recuita”.

Forja

Forjador.

La forja és la tècnica emprada pel forjador, o ferrer, que consisteix a donar forma a un metall amb l'ajut del foc i d'un martell. L'establiment on es forgen els metalls s'anomena farga. Bàsicament una forja conté una llar, (fornal), per escalfar els metalls (normalment acer o ferro), una enclusa, i un cossi (en el qual es pot refredar ràpidament les peces forjades, per tant trempar-les). Les eines inclouen molls per agafar el metall calent, i martells per colpejar-lo. Normalment es fa treballant els metalls en calent, car en calent solen ser més plàstics, i per tant més deformables. Cal dir, que la forja treballa el metall per deformació plàstica, sempre sense passar el límit de trencament. El procés bàsicament consisteix a escalfar en la formal el material escollit, posar sobre la inclusa amb l'ajut d'unes tenalles i finalment era colpejat pel ferrer fins adquirir la forma desitjada.

Les operacions més comunes eren:

• Adreçar o aplanar peces deformades.
• Estirar peces: A partir d'un material de certes dimensions, aquest és aprimat a cops.
• Reblar: Consisteix a fer cabotes a objectes o a unir peces per mitjà dels reblons.
• Foradar: és fer forats de mides considerables, amb ajut de punxons o motlles simples.
• Doblegar: És conformar una peça en angle.
• Corbar: Converteix una peça recta, en una corba. Per exemple una ferradura de cavall.
• Soldar: Antigament dues peces a soldar, eren escalfades juntes fins a temperatures suficientment altes perquè tornessin el metall pastós. S'ajuntaven sobre l'enclusa i es colpejaven suaument, quedant soldades.

Laminació

La laminació és un procés de deformació emprat per a aconseguir peces metàl·liques allargades i amb una secció transversal constant. Aquest procés de laminació es duu a terme amb l'ajut de maquinària, el tipus de màquina s'elegeix adequant-se al tipus de làmina que volem obtenir. És a dir, segons la seva amplada i grossor. La màquina més emprada per laminar està formada per rodets, el metall es fica per aquests rodets a una tempera alta i aquests giren fins a obtenir la làmina desitjada. El sistema és molt fàcil, els rodets giren apressant el material constantment com una trituradora d'abres. El material amb el qual es treballa manté el principi de conservació de la massa, per tant el material que n'hi ha abans del procés de laminació és el mateix que després del procés.

Extrusió

Procés d'extrusió.

L'extrusió és el procés de transformació d'un material, que sotmetent-lo a passar per un o més broquets o fileres a una certa pressió dóna una forma desitjada. Es sol distingir entre extrusió directa,inversa, inversa perifèrica i lateral.

El material fos, també anomenat polímer fos, es forçat a passar a través d'un Dau o filera, un vis sense fi que gira constantment, és l'encarregat de realitzar l'empenta del polímer. El vis sense fi es alimentat per medi d'una tremuja en un extrem de la màquina. Mentrestant, el polímer avança fins a arribar a sortir per la filera que li dóna la forma final desitjada. Actualment, existeixen nombrosos tipus diferents d'extrusió:

• Perfils
• Multi-filament
• Mono filament
• Tubs i mànegues
• Recobriment de cable
• Planxes mono-capa i multi-capa
• Bossa
• Bufat d'ampolles
• Extrusió de semi-acabats (barres i plaques).
• Els diferents tipus d'extrusió tenen en comú que tots fan servir una extrusora com a element per fondre i plastificar el polímer. La diferencia rau en la resta de l'instaŀlació que sol ser diferent segons cada fabricat.

Estampació

Procés d'estampació.

L' estampació, és un procés al qual pertanyen altres processos com pot ser l'embotició o encunyament. Aquest procés s'efectua mitjançant una premsa que pot ser de qualsevol tipus(mecànica, neumàtica o hidràulica), de qualsevol mida, forma i potència. El funcionament de l'estampació és molt senzill, existeix un motlle o matriu on es dóna la forma. També pot ser que no hi hagi matriu, i hi hagi encuny on es troba gravat el dibuix que es vol representar sobre la xapa i amb un colp sec s'estampa sobre la superfície del metall. Les xapes emprades per realitzar estampes solen ser d'acer, d'alumini, de plata, de llautó i d'or. El procés d'estampació es pot realitzar en fred i en calor. Un exemple d'estampa són les monedes que n'hi ha en circulació, generalment tenen una inscripció a una de les seves cares aconseguides per mitjà d'aquest sistema.

Deformació en fred

La deformació en fred és l'altre gran tipus de deformació junt amb deformació en calent. Aquest tipus de deformació es produeix com el seu propi nom indica en fred, és a dir, els materials sense cap calor són treballats fins adquirir la forma desitjada. Aquest sistema té nombroses avantatges i inconvenients. Els principals avantatges de la deformació en fred són l'increment de la resistència del material o la duresa que adquireix, per altra banda també té inconvenients com per exemple la disminució de la ductilitat i la tenacitat.

Forjat en fred

La matèria primera de la forja és l'acer dolç, aquest és el material més adequat per treballar amb aquesta tècnica. El procediment es pot realitzar de dues formes, en calent(com ja hem vist)i en fred. La deformació en fred estan limitades degut a la petita deformació possible o pel desgast dels daus emprats alhora de forjar.Un exemple de forja en fred és l'encunyat, on els materials superficials són passats a una peça de metall mitjançant la forja en fred. Actualment la forja en fred està perdent quasi totes les seves aplicacions perquè la forja en calent elimina unions, i per les estructures apropiades que es poden aconseguir amb aquesta. La forja en general és un mètode tradicional i antic, però molt emprat en l'actualitat.

Extrusió en fred

L'extrusió en fred es realitza a temperatura ambient, al contrari que l'extrusió en calent. Però l'avantatge principal de l'extrusió en fred és la manca d'oxidació, degut a la temperatura ambient; l'estreta tolerància, bona terminació i la velocitat d'extrusió. Els materials emprats majoritàriament són el plom, l'estany, l'alumini, el coure, el titani, el beril·li, el vanadi, el niobi o l'acer entre altes.

Actualment, aquest procés de conformació és molt emprat, productes com els extintors o els cilindres dels amortidors dels cotxes, és a dir, elements quotidians necessaris que ens envolten.

Doblegament

El doblegament és el nom genèric de les operacions que tenen per objecte treballar i donar forma als metalls, sense arrencar la ferritja, amb premses d'embotir, màquines de corbar, etc. El doblegament de xapa consisteix a donar forma que volem a peces fetes de planxes metàl·liques de poc gruix. Es fa colpejant amb una maça de niló sobre un tac de fusta per no fer malbé la fusta.

Embotició

L'embotició és un procés de deformació en fred dels materials, on la finalitat del procés és transformar un disc o peces retallades en peces buides. La forma final d'aquesta peça buida ve determinada per la matriu d'embotició emprada, és a dir, el motlle. Tot aquest procés és un procés de conformat de xapa per deformació plàstica. Normalment les premses emprades en aquest tipus de deformació en fred, són les premses hidràuliques. L'embotició és un bon procés de deformació en fred per a la xapa fina amb superfícies complexes.

Estirament

kappa

Trefilat

Procés de trefilat.

El trefilat és un procés de deformació en fred que consisteix en la reducció de secció d'un aram o vareta, fent-lo passar a través d'un orifici cònic, amb una filera o dau i així anant reduint el diàmetre del material. La disminució de secció en cada pas és d'un 20-25%, aquesta disminució de secció dóna un augment en la resistència: entre 10 i 15Kg/mm2. Quan aquest procés arriba al seu límit, es recomanable no repetir en més ocasions el procés, ja que perdríem característiques com la flexió. Els principals metalls emprats en aquest sistema de deformació són l'acer, el coure, l'alumini i els llautons. Un dels usos més comuns és la fabricació d'aram.

Si hem de reduir al màxim l'aram guanyarem resistència al metall, però com hem dit abans també perdrem característiques, si això passa, amb un recuit(tractament tèrmic), podrem tornar a tenir les característiques inicials del material.

Les màquines encarregades d'executar aquest sistema de deformació són les trefiladores, aquestes fan passar l'aram pels daus, que estan lubrificades per lubrificants en pols. En canvi, el metall (l'aram) es troba enrotllat en unes bobines que estan contínuament refrigerades.

Calandrat

Procés de calandrat.

El calandrat és un procés de deformació, concretament deformació en fred, molt senzill. Es tracta d'un mecanisme de rodets, on un material sòlid(generalment metalls) a pressió passa entre els rodets amb la finalitat d' obtenir lamines d'un gruix determinat d'aquest material. Els materials empleats en aquest procés són molt diversos, destaquen els metalls però també es emprat amb les fibres tèxtils, el paper i els polímers

El calandrat de termoplàstics, és un tipus de calandrat molt comú que s'empra molt habitualment per a l'elaboració de cortines de bany, roba impermeable, catifes... Aquest sistema consisteix a fer passar el plàstic en estat viscoelàstic pels rodets per així produir una làmina continua. El gruix d'aquesta làmina obtinguda ve donada per la distància assignada entre els rodets, alta curiositat es la possibilitat de textura, és a dir, els rodets poden estar gravats per així donar textura a la làmina.

Referències

• Tecnologia dels materials

• Extrusió, definició

• Extrusió Tecnologia dels Materials.

• Estampació

• Estampació, Xtec

• Deformació en fred.