Cigueñales

FORJA DE CIGÜEÑALES
2011

Conformado de Materiales

Agosto 2011

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PROCESO DE FABRICACION DE CIGUEÑALES POR FORJA

Presentado por:
LILIANA CAMACHO ESPINOSA
WILLIAM MAURICIO TORRES

Presentado a:
AFRANIO CARDONA GRANADOS

UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER
INGENIERIA METALURGICA
2011

INTRODUCCION.

Se podría decir que al igual que los diamantes, loscigüeñales también se pueden obtener a partir de presión y tiempo, solo que para dicho componente clave de todo motor se deben agregar dos ingredientes importantes: temperatura para conseguir maleabilidad y mecanizado para lograr la precisión que se requiera.

Teniendo en cuenta que los cigüeñales también pueden ser fabricados por fundición, se debe resaltar que la principal diferencia entre los dosprocesos es que el cigüeñal forjado ofrece una estructura de grano mucho mayor y una elevada dureza, contrario a las piezas obtenidas por fundición.

Conocer a fondo el proceso de forja para obtener piezas tan complicadas como el cigüeñal de un B12R de la Volvo, es un entretenido viaje que nos puede llevar a descubrir pequeños detalles que aunque sencillos, no dejan de ser primordiales. Acontinuación, haremos un breve resumen fácil de entender sobre el proceso de forja y sus maravillas.



El proceso de forja

Los fabricantes de cigüeñales a menudo emplean sus propias fórmulas patentadas para determinar parámetros fundamentales como la temperatura o la carga pero, en general, un lingote de acero se calienta en un horno a unos 1200 ªC que corresponde a la temperatura en la cual elacero se hace maleable sin alcanzar el punto de fusión. El lingote se coloca en una matriz y se comprime en la forma aproximada del perfil deseado del cigüeñal. Esta "compresión" se lleva a cabo mediante un proceso de martillado o prensado.

De cualquier manera, el objetivo es prensar la mezcla de aleación no sólo para cubrir precisamente la matriz, sino también para aumentar la resistencia dela aleación mediante la compactación de las moléculas y la alineación y el fortalecimiento de la estructura del grano. Básicamente, el tamaño del lingote es mucho mayor que el volumen requerido en la matriz (por lo general, una máquina de manivela se iniciará con un lingote que pesa alrededor de dos veces más que el producto final deseado).

Durante el proceso de forja / compactación, el excesode material (conocido como rebaba) es forzado a salir de la matriz en sus líneas de pegue. Este exceso se desprende posteriormente al pasar por una matriz de corte.

El producto que se obtiene después del recortado, es una pieza áspera con la forma de la matriz que después pasa a ser templada y revenida. El tratamiento térmico es mejor hacerlo antes de mecanizado ya que el proceso detemple/revenido puede modificar la forma del cigüeñal hasta en 0.060". Los métodos varían, pero esto podría implicar enfriar la pieza en una solución de glicol. El cigüeñal está listo entonces para ser mecanizado hasta conseguir su forma final. Una vez mecanizado se completa el proceso haciendo un alivio de tensiones generadas por el mecanizado. Esto se puede hacer en un horno, el calentamiento debe estarentre 200 y 400 ºC. Es de suma importancia controlar cuidadosamente tanto el calentamiento como el enfriamiento.

El cigüeñal continúa con el último mecanizado para dar los acabados de superficie. Este paso consiste en lograr la dureza de la superficie deseada.

Líneas de partición de un proceso de forja

Al examinar un cigüeñal forjado, es fácil darse cuenta de lo que parece ser una amplia"línea divisoria" que puede hacer que algunas personas se pregunten si la pieza fue fundida o forjada. Esta "línea de separación" a veces también se ve en bielas forjadas no es más que la evidencia de que el acero sobrante fue obligado a salir de la matriz durante el proceso de forjado. Este acero que se desprende se retira de la pieza después de forjar (en un "recorte de matriz"). En algunos...