Articulo sobre forja

Artículo: “Mejora del proceso de forja mediante la aplicación de nitruración a alta presión y la introducción de una lubricación ecológica”

La redacción de este trabajo es el resultado del trabajo desarrollado en un proyecto de investigación que ubica un proceso de forja en donde la intención es reducir el impacto ambiental de los lubricantes y tratamientos superficiales empleados.Dicho trabajo viene de GSB-Forja y Forjas de Precisión de Legazpia (GKN) en donde se fabrican tulipas y manguetas combinando un proceso de forja en semicaliente (el material entra a unos 850ºC) y un calibrado en frío (operación final de conformado a temperatura ambiente) con objeto de conseguir las tolerancias requeridas en el producto.

Dentro de la investigación se menciona que una de lastécnicas más empleadas para mejorar la vida de las herramientas de conformado es la nitruración, el cual es un proceso que trata de ayudar a las piezas a tener un menor desgaste ocasionado por la fricción y la fatiga mecánica, que para este caso fue empleada la nitruración gaseosa a alta presión aplicada a utillaje de forja en semicaliente (La utilización de presiones elevadas potencía el efectonitrurante de la atmósfera de NH3, por lo tanto presenta una serie de ventajas frente a otras técnicas convencionales) y calibrada en frío. Aunado a esto se crearon diferentes lubricantes ecológicos para su empleo en estas aplicaciones de conformado y se estudia su interacción con las superficies nitruradas, por lo tanto lo que se busca en dicho trabajo es: “Estudiar la introducción de unlubricante grafitado en base vegetal para forja en semicaliente y de varios aceites fosfolubricantes para piezas que sufrirán una transformación en frío”.

Con lo ya mencionado deben quedar bien cubiertos los siguientes objetivos medioambientales para todos los productos desarrollados en el marco de este proyecto, tanto para la aplicación de forja en semicaliente como para la de calibrado enfrío, son los siguientes:
- No puede contener elementos cancerígenos ni mutagénicos.
- No puede contener ni cloro en enlaces orgánicos ni nitruros.
- No puede contener metales.
- Biodegradabilidad >80% según el ensayo CEC-L-33-A-93.
- Toxicidad >100mg/l según el ensayo OECD 202 Daphnia Magna.

Se pretende lograrlos por medio de las siguientes propuestas de trabajo:
-Sustituir ellubricante grafitado en base mineral que se utiliza para el proceso en semicaliente por otro en base vegetal, biodegradable y no tóxico.
-Reemplazar el tratamiento lubricante de fosfatado de zinc y jabonado del calibrado en frío por un aceite derivado del ácido fosfórico.
-Incorporar el tratamiento de nitruración gaseosa a alta presión (NAP) en las herramientas para incrementar su vida útil ysustituir los baños en sales cianuradas.

Evidentemente, además de exigir que los nuevos lubricantes fabricados en Fuchs (empresa encargada de elaborar lubricantes ecológicos para forjar) sean medioambientalmente inocuos, se requieren buenas cualidades técnicas. Es por ello que previamente se ha realizado una preselección mediante ensayos tribológicos (caracterización de fricción ydesgaste) en los laboratorios de TEKNIKER. Cabe mencionar que uno de los mayores problemas que pueden surgir con los lubricantes vegetales es su baja resistencia a la temperatura, por ello se realizó un análisis mediante Calorimetría Diferencial de Barrido en el que se analiza la temperatura a la cual comienza la degradación del lubricante, comparando así los valores obtenidos entre los lubricantesvegetales y los minerales grafitados, estos últimos se degradan a temperaturas mayores que los de base vegetal.

En los ensayos de laboratorio los lubricantes ecológicos desarrollados para sustituir el tratamiento de fosfatado de cinc en el calibrado en frío (Fuchs B) han sido comparados también con varios aceites fosfolubricantes (no ecológicos) existentes en el mercado (oil 1,2,3)....