Inicio / Procesos de forja
Procesos de forja: forja libre, matriz cerrada, anillo laminado, en frío y recalcado
El peso de la pieza, su forma y la cantidad anual deciden el proceso, y el proceso decide qué proveedores pueden cotizar. Use esta página para acotar la elección, luego envíe el plano y buscamos proveedores.
Comparación de procesos
Los rangos son típicos, no límites. Cada proveedor cubre solo una parte de cada rango.
| Proceso | Qué fabrica | Tamaño típico | Tolerancia típica | Coste de utillaje | Cantidad adecuada |
|---|---|---|---|---|---|
| Forja libre | Ejes, bloques, discos, manguitos y barras escalonadas conformados entre matrices planas o simples. | Desde unos 5 kg hasta más de 50 t | Sobrematerial de mecanizado de unos mm por lado | Bajo. Matrices planas y en V estándar | 1 a unos cientos |
| Matriz cerrada | Formas cercanas a la cota final como bielas, bridas, desbastes de engranajes, yugos y palancas. El metal llena una cavidad tallada en las matrices. | Desde unos 0.1 hasta 250 kg | Aprox. ±0.5 a ±1.5 mm, más 3 a 7° de ángulo de salida | Alto. Un juego de matrices por referencia | De unos cientos a cientos de miles |
| Anillo laminado sin soldadura | Anillos, pistas de rodamiento, coronas de giro y desbastes de bridas. Un tocho perforado se lamina hasta la medida. | Diámetro exterior desde unos 100 mm hasta varios metros | Sobrematerial de mecanizado de unos mm | Bajo. Principalmente rodillos estándar | 1 a miles |
| Forja en frío y en tibio | Piezas redondas pequeñas como ejes, elementos de fijación, piezas estriadas y desbastes de engranajes, conformadas a temperatura ambiente o cercana. | De unos gramos a unos kg | Aprox. ±0.05 a ±0.25 mm | Alto. Utillaje multiestación | Decenas de miles y más |
Forja libre
El metal se prensa o se martilla entre matrices planas o de forma simple y se gira entre golpes. El operario da forma a la pieza paso a paso, por lo que no se talla ninguna matriz para la referencia.
- Ideal paraEjes, bloques, discos, manguitos y barras escalonadas. Piezas únicas y de baja serie, y piezas demasiado grandes para cualquier matriz cerrada.
- Tamaño típicoDesde unos 5 kg hasta más de 50 t.
- ToleranciaSobrematerial de mecanizado de unos mm por lado en piezas pequeñas, más en las grandes.
- UtillajeMatrices planas y en V estándar. El plazo lo marcan el material y el tiempo de horno, no el utillaje.
- Atención aLa forma forjada es tosca, así que cuente con más mecanizado que en matriz cerrada. En ejes grandes y piezas a presión, pida la relación de forja.
- Qué indicar en la solicitudDimensiones acabadas o desbastadas, aleación, tratamiento térmico, peso en bruto de forja, cantidad y ensayos exigidos.
- Guías relacionadas
- Forja libre o matriz cerrada: cuál elegir para su pieza
Forja en matriz cerrada
Un tocho calentado se prensa o se martilla dentro de una cavidad tallada en dos matrices. El metal llena la cavidad y el exceso sale como rebaba, que luego se recorta.
- Ideal paraBielas, bridas, desbastes de engranajes, yugos, palancas y cuerpos de válvula, desde unos cientos hasta cientos de miles al año.
- Tamaño típicoDesde unos 0.1 hasta 250 kg.
- ToleranciaAprox. ±0.5 a ±1.5 mm, más 3 a 7° de ángulo de salida.
- UtillajeUn juego de matrices por referencia. Se paga una vez y su coste depende del tamaño y la complejidad de la pieza.
- Atención aEl coste y el plazo de las matrices. Por debajo de unos cientos de piezas al año, la forja libre o el mecanizado desde barra pueden costar menos. La rebaba y los recortes suelen añadir un 20 a 40% al peso de entrada.
- Qué indicar en la solicitudPlano de la forma forjada o de la pieza acabada, peso, cantidad anual, aleación, y quién paga las matrices y quién es su propietario.
Forja de anillos laminados sin soldadura
Un disco perforado se calienta y se comprime entre un mandril giratorio y un rodillo de arrastre. La pared se adelgaza y el diámetro crece. Los rodillos perfilados producen anillos con perfil.
- Ideal paraPistas de rodamiento, coronas de giro, desbastes de bridas y coronas dentadas, además de anillos para turbinas y recipientes a presión.
- Tamaño típicoDiámetro exterior desde unos 100 mm hasta varios metros.
- ToleranciaSobrematerial de mecanizado de unos mm.
- UtillajePrincipalmente rodillos estándar. Los anillos con perfil pueden requerir rodillos especiales.
- Atención aSin soldadura significa sin soldar, y la fibra sigue la circunferencia del anillo. Cada laminadora tiene sus límites de diámetro, altura y pared, así que compare DE, DI y altura con el rango del proveedor.
- Qué indicar en la solicitudDE, DI y altura en bruto de forja o acabados, perfil si lo hay, aleación, tratamiento térmico y ensayos.
Forja en frío y en tibio
La forja en frío conforma el metal a temperatura ambiente. La forja en tibio lo calienta a unos cientos de grados, aún por debajo del rango de la forja en caliente. Ambas usan utillaje multiestación y trabajan en grandes series.
- Ideal paraElementos de fijación, ejes pequeños, piezas estriadas, vasos y desbastes de engranajes. Formas simples, casi siempre redondas.
- Tamaño típicoDe unos gramos a unos kg.
- ToleranciaAprox. ±0.05 a ±0.25 mm, con superficie limpia.
- UtillajeCoste alto. Matrices multiestación para cada referencia.
- Atención aLas altas cargas de conformado limitan el proceso a aleaciones deformables como el acero de bajo y medio carbono, el aluminio y algunos inoxidables. Por debajo de decenas de miles al año, el utillaje rara vez se amortiza.
- Qué indicar en la solicitudPlano, aleación, cantidad anual, tolerancia en los diámetros críticos y tratamiento térmico si lo hay.
Recalcado
El extremo de una barra calentada se sujeta y se empuja en la dirección del eje, de modo que se acorta y se engrosa. El proceso forma cabezas y bridas en piezas largas y esbeltas.
- Ideal paraCabezas de perno, ejes con brida o collarín, vástagos de válvula y extremos de eje.
- Tamaño típicoDepende de la recalcadora. Pida a cada proveedor su rango de diámetros de barra.
- ToleranciaSimilar a la matriz cerrada en la parte recalcada. La parte de barra conserva la tolerancia del material de partida.
- UtillajeMatrices de sujeción y herramientas de recalcado para cada pieza.
- Atención aLa longitud de barra sin apoyo respecto a su diámetro limita lo que se puede recalcar en una carrera, por lo que una cabeza larga puede requerir varios pasos.
- Qué indicar en la solicitudDiámetro de la barra, tamaño de la cabeza o brida, longitud total, aleación y cantidad.
Elegir un proceso
Parta de la forma y de la cantidad anual. Son reglas prácticas. Los casos límite son frecuentes, por eso los proveedores leen el plano antes de cotizar.
- Forma de anillo, cualquier tamañoAnillo laminado sin soldadura. Un anillo cortado de chapa o barra desperdicia material y corta la fibra.
- Pieza redonda pequeña, decenas de miles al añoForja en frío o en tibio. La tolerancia ajustada y el poco mecanizado amortizan el utillaje.
- Pieza larga y esbelta con cabeza o bridaRecalcado, que forma la cabeza a partir del extremo de la barra.
- Hasta unos 250 kg, unos cientos de piezas al año o másMatriz cerrada. Forma cercana a la cota final y un juego de matrices repartido en la serie.
- Pieza única, muy grande o menos de unos cientos al añoForja libre. Sin matriz propia de la pieza y con mayor sobrematerial de mecanizado.
Preguntas sobre los procesos de forja
¿Cómo sé qué proceso de forja necesita mi pieza?
Lo deciden el peso, la forma y la cantidad anual. Los anillos van a laminado de anillos y las piezas redondas pequeñas en decenas de miles van a forja en frío o en tibio. Las piezas de tamaño medio, desde unos cientos, van a matriz cerrada, y las piezas únicas o muy grandes a forja libre. Si tiene dudas, elija «Not sure» en el formulario y envíe un plano.
¿Puede un mismo proveedor dominar más de un proceso?
Algunas forjas operan dos o más, por ejemplo matriz cerrada con forja libre o forja libre con laminado de anillos. Pocas operan todos. Buscamos según el proceso que necesita su pieza, así que no tiene que saber quién hace qué.
¿Forjar es siempre mejor que mecanizar desde barra?
No. La forja compensa cuando la pieza soporta cargas de fatiga o de impacto, cuando la mayor parte de la barra acabaría en viruta o cuando el volumen amortiza el utillaje. Para pocas piezas de forma simple, cortar desde barra suele costar menos.
¿Cuál es la diferencia entre forja en caliente, en tibio y en frío?
La forja en caliente calienta el acero a unos 1100 a 1250 °C. La forja en tibio trabaja a unos cientos de grados y la forja en frío a temperatura ambiente. Cuanto más caliente, mayores son las piezas y más sobrematerial de mecanizado. Cuanto más frío, más ajustada es la tolerancia y mejor la superficie, pero las piezas son más pequeñas y el utillaje más caro.
¿No sabe qué proceso necesita su pieza?
Elija «Not sure» en el formulario y envíe el plano, el peso y la cantidad anual. Seleccionamos hasta 3 proveedores y respondemos en un plazo de 24 horas hábiles.