La forja es la forma más antigua de trabajar los metales, sus antecedentes se encuentran en la labor de los herreros y en las fraguas de los tiempos bíblicos y mitológicos. En sus orígenes representó la deformación del material (hierro) por efecto de martilleo al colocarlo sobre el yunque.
La Revolución Industrial significó la sustitución de la fuerza del herrero por la de las máquinas. En la actualidad existe una gran variedad de equipos para forja, los cuales permiten la obtención de piezas de tamaños que van desde un remache hasta el rotor de una turbina.
El proceso de forja se define como una operación de conformado mecánico por la cual se obtienen piezas de sección transversal irregular al comprimir un bloque metálico, denominado tocho, entre dos útiles de trabajo llamados estampas, aprovechando la plasticidad del material. En virtud de los elevados niveles de deformación inherentes al proceso, éste se realiza normalmente en caliente. Este proceso permite fabricar piezas de materiales ferrosos y no ferrosos en dimensiones, geometrías y pesos muy variados que sería imposible obtener mediante otras operaciones.
FORJA ESTAMPA. En este proceso se utiliza una matriz, dado o estampa con una o varias cavidades de la geometría de la pieza. El impacto de la maza o la presión del émbolo sobre la pieza de trabajo, la obliga a llenar todo el hueco de las matrices coincidentes. La estampa puede constar de varias etapas que favorezcan la deformación del material y garanticen precisión y duración del herramental. El número de etapas estará definido por la complejidad de la pieza a producir.
OPERACIONES DE FORJA En la fabricación de una pieza forjada, lo normal suele ser la utilización de varias fases hasta llegar a la forma final. La denominación de cada una de estas fases se realiza en función de la operación que tienen encomendada (dobladora, iniciadoras, preparadoras., acabadoras. cortadoras). Operaciones efectuadas durante el proceso Recalcado. Representa el incremento en el diámetro del material cuando éste se comprime, lo cual involucra entonces una reducción en su altura o espesor. La existencia de fricción entre las herramientas y el metal no puede evitarse, esto da lugar a que el flujo de material sea menor en dichas intercaras que en el centro, por lo que la forma final es un cilindro abarrilado, con mayor diámetro hacia la mitad de su altura.
Rebordeado. Se hace con estampas para dar forma a los extremos de las barras y acumular metal
Diseñar correctamente el proceso de fabricación y definir las fases y las máquinas que deben emplearse, es fundamental para producir piezas mediante procedimientos racionales y económicos que permitan, además la máxima utilización del material empleado.
Si la temperatura del material a deformar es mayor a la temperatura de recristalización, se denomina estampación en caliente, y si es menor se denomina estampación en frío
Estampación en caliente
Este tipo de estampación se realiza con el material a mayor temperatura que la temperatura de recristalización que en el caso del hierro es de 910ºC. El producto obtenido tiene menor rugosidad (mecánica) y precisión dimensional que cuando se trabaja en frío, pero con la ventaja de poder obtener mayores deformaciones en caliente.
Estampación en frío
La estampación en frío se realiza con el material a menor temperatura que la temperatura de recristalización, por lo que se deforma el grano durante el proceso, obteniendo anisotropía en la estructura microscópica. Suele aplicarse a piezas de menor espesor que cuando se trabaja en caliente, usualmente chapas o láminas de espesor uniforme.
Las principales operaciones de estampación en frío son:
Troquelación: punzonado (realización de agujeros), corte (separación de piezas de una chapa) o acuñación.
Embutición: obtención de cuerpos huecos a partir de chapa plana.
Deformación por flexión entre matrices: curvado, plegado o arrollado.
Los materiales utilizados en la estampación en frío son dúctiles y maleables, como el acero de baja aleación, las aleaciones de aluminio (preferentemente al magnesio, sin cobre), el latón, la plata y el oro.
