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[UNIVERSIDAD NACIONAL DE CHIMBORAZO - EIC]

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CHIMBORAZO FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA DE INGENIERÍA CIVIL TEMA: LA FORJA MATERIA: DISEÑO DE PUENTES Y VIADUCTOS ALUMNO: FIALLOS LUIS CURSO: QUINTO AÑO “B” FECHA: 17-09-2013

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Contenido 1.- TEMA:........................................................................................................ 2 2.- OBJETIVOS:................................................................................................ 2 3. - MARCO TEÓRICO...................................................................................... 2 3.1.- ¿QUE ES FORJA?.................................................................................. 2 3.2.- ¿QUE ES ACERO FORJADO?............................................................2 3.3.- HIERRO FORJADO............................................................................. 3 3.4.- ENREJADO DE HIERRO FORJADO....................................................3 3.5.- TIPOS DE FORJA.................................................................................. 4 3.5.1.- FORJADO DE MATRIZ ABIERTA................................................4 3.5.2.- FORJA DE DESBASTE................................................................4 3.5.3.- FORJADO POR MATRIZ DE IMPRESIÓN Y DE MATRIZ CERRADA................................................................................................ 4 3.6.- PROCESO DE FABRICACIÓN DE LA FORJA (VIDEO).....................6 3.7.- ¿PARA QUE SIRVE?..........................................................................6 4.- CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES.............................................6 5.- BIBLIOGRAFIA........................................................................................... 6

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1.- TEMA: “LA FORJA DEL ACERO”

2.- OBJETIVOS:  

Conocer acerca del proceso de forja, tipos y su clasificación.

3. - MARCO TEÓRICO 3.1.- ¿QUE ES FORJA? La forja, al igual que la laminación y la extrusión, es un proceso de conformado por deformación plástica que puede realizarse en caliente o en frío y en el que la deformación del material se produce por la aplicación de fuerzas de compresión. Este proceso de fabricación se utiliza para dar una forma y unas propiedades determinadas a los metales y aleaciones a los que se aplica mediante grandes presiones. La deformación se puede realizar de dos formas diferentes: por presión, de forma continua utilizando prensas, o por impacto, de modo intermitente utilizando martillos pilones. Hay que destacar que es un proceso de conformado de metales en el que no se produce arranque de viruta, con lo que se produce un importante ahorro de material respecto a otros procesos, como por ejemplo el mecanizado.

3.2.- ¿QUE ES ACERO FORJADO? El acero forjado es una aleación de hierro y carbono que se comprime bajo una presión extrema para hacer una sustancia muy dura y fuerte. Se ha utilizado durante miles de años para crear todo tipo de materiales. El acero forjado moderno se realiza mediante máquinas especializadas o martillos hidráulicos. Hay muchas cosas a tener en cuenta para comprender los beneficios de acero forjado. Se define como acero forjado el que ha sufrido una modificación de su forma y de su estructura interna, mediante la acción de un trabajo mecánico de forja realizado a temperatura superior a la de recristalizacion. El forjado industrial del acero se realiza en modernas y potentes prensas de impacto equipadas con matrices que conforman el molde de la pieza que se desea obtener. La finalidad del acero forjado industrialmente es producir piezas que luego tendrán procesos de mecanizado donde la cantidad de viruta a

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[UNIVERSIDAD NACIONAL DE CHIMBORAZO - EIC] remover sea la menor posible con objeto de abaratar los costes del mecanizado. Para eliminar las tensiones internas como consecuencia de la forja, se hace necesario someter a las piezas a un tratamiento térmico de recocido llamado Normalizado. La forja se puede realizar con el material calentado a unos 1000ºC, menos caliente (aproximadamente a unos 850ºC), y en algunas ocasiones con el metal en frío; proceso denominado conformado en frío. En la forja por estampación mediante matrices, la fluencia del material queda limitada a la cavidad de la estampa de la matriz. El material caliente se coloca entre dos matrices que tienen huecos grabados con la forma de la pieza que se desea obtener. El metal llena completamente los huecos de la estampa por medio de los golpes o presión empleando martillos o prensas. El proceso de estampado concluye cuando las dos matrices llegan a ponerse prácticamente juntas. La forja libre con martillo, consiste en calentar el material a la temperatura adecuada y utilizando un yunque y un martillo darle la forma deseada. Es la técnica manual usada por los artesanos del hierro. 3.3.- HIERRO FORJADO El hierro forjado (o hierro dulce) es un material de hierro que posee la propiedad de poder ser forjado y martillado cuando está muy caliente (al rojo) y que se endurece enfriándose rápidamente. Funde a temperatura mayor de 1500 °C, es poco tenaz y puede soldarse mediante forja.

Ilustración 1.- Hierro forjado utilizado en pasamanos.

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[UNIVERSIDAD NACIONAL DE CHIMBORAZO - EIC] 3.4.- ENREJADO DE HIERRO FORJADO. Se caracteriza por el bajo contenido de carbono (entre 0,05% y 0,25%), siendo una de las variedades, de uso comercial, con más pureza en hierro. Es duro, maleable y fácilmente aleable con otros metales, sin embargo es relativamente frágil, y poco apto para ser utilizado en la confección de láminas, tales como espadas, etc. El hierro forjado ha sido empleado durante miles de años, y ha sido la composición más habitual del "hierro" tal como se ha conocido a lo largo de la historia. Tradicionalmente, el hierro forjado ha sido obtenido a partir del mineral de hierro calentado a altas temperaturas en una forja. Luego, se procedía a golpearlo, en un proceso en el que se buscaba eliminar las impurezas y escorias contenidas en el mineral. Los procesos industriales del siglo XIX permitieron producir hierro forjado en grandes cantidades, de modo que se pudo utilizar este material en la construcción de grandes estructuras de arquitectura e ingeniería. La dificultad de realizar uniones de elementos de hierro forjado mediante soldadura ha relegado el empleo de este material a usos decorativos o secundarios en la construcción, tales como enrejados y otras piezas.

3.5.- TIPOS DE FORJA 3.5.1.- FORJADO DE MATRIZ ABIERTA La mayoría de las partes forjadas de matriz abierta de 15 a 500 kg, se han forjado piezas con un peso de hasta 300 toneladas. El forjado de matriz abierta se puede presentar mediante una pieza solida colocada entre 2 matrices planas y cuya altura se reduce por compresión.

Ilustración 2.- Ejemplo de Matriz Abierta.

3.5.2.- FORJA DE DESBASTE También conocida como estirado, es una operación de forjado de matriz abierta en la que el espesor de una barra se reduce por medio LA FORJA

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[UNIVERSIDAD NACIONAL DE CHIMBORAZO - EIC] de pasos sucesivos de forjado e intervalos específicos, así como se muestra en nuestra imagen.

Ilustración 3.- Ejemplo Forja de Desbaste.

3.5.3.- FORJADO POR MATRIZ DE IMPRESIÓN Y DE MATRIZ CERRADA En el forjado por matrices de impresión, la pieza del trabajo toma la forma de la cavidad de la matriz mientras se va forjando entre dos matrices con forma.

Ilustración 4.- Ejemplo de forja por matriz de impresión y matriz cerrada. En vez de hacerse de una sola pieza, las matrices se pueden fabricar de varias piezas, incluyendo insertos de matrices y en particular para formas complejas.

LA FORJA

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Ilustración 5.- Ejemplo de matrices fabricadas en varias piezas.

3.6.- PROCESO DE FABRICACIÓN DE LA FORJA (VIDEO)

Ilustración 6.- PROCESO DE LA FORJA

3.7.- ¿PARA QUE SIRVE?

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[UNIVERSIDAD NACIONAL DE CHIMBORAZO - EIC] El beneficio del acero forjado es que el metal se vuelve más fuerte que los fundidos o mecanizados. La presión con que se comprime el acero hace que los granos dentro se deformen a medida que se fuerzan. El acero forjado se usa en una variedad de industrias. La fabricación de productos farmacéuticos utiliza los beneficios del acero forjado. Cualquier cosa que pueda ser de metal generalmente se puede hacer más fuerte y más liviana usando acero forjado.

4.- CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES. 

El proceso de la forja los tipos y de la manera en la que se emplea el acero forjado se puede determinar que es el método más eficiente para moldear un metal ya sea en caliente o en frio ya q se puede dar un sin número de formas aunque el proceso es complicado ya q necesitamos ayuda de maquinaria especializada para dar las formas.

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5.- BIBLIOGRAFIA http://es.wikipedia.org/wiki/Hierro_forjado http://procesosmanufacturau.blogspot.com/ http://www.inti.gob.ar/cirsoc/pdf/acero/Commercial_ES_lowres.pdf http://www.mepal.es/noticias/index.php/elementos-de-acero-inoxidable/108acero-forjado http://es.wikipedia.org/wiki/Forja PROCESO DE FORJA DEL ACERO http://www.youtube.com/watch?v=Ch9n9EiPeXI

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