Forja frente a moldeo del aluminio
Escrito por Chuck Robert ; última actualización: February 01, 2018
La forja es el proceso de dar forma a un metal aplicando altas presiones. Este procedimiento crea partes de aluminio muy fuertes. El moldeo involucra colocar metal derretido en un molde, el cual tiene una cavidad de la forma que se quiere obtener (ver Referencias 1, página 1). El aluminio es uno de los materiales más fáciles de soldar, y tiene la mayor variedad de formas de moldeo posibles.
Proceso de forja
Con la forja, no hay fusión y solidificación. La forja se divide en dos etapas: trabajo en caliente y trabajo en frío. El trabajo en caliente se realiza por temperaturas superiores a la de recristalización, y el trabajo en frío, a temperaturas por debajo de este punto. El metal se presiona, se prensa o se fuerza a pasar por un dado, a menudo con un martillo o prensa. Con el martillo, el aluminio recibe varios golpes, los cuales no siempre son uniformes. Una prensa sólo aplica un golpe al metal, con suficiente fuerza para cambiar su forma. Las forjas de aleaciones de aluminio se realizan a dado abierto, dado cerrado o forja tipo anillo (ver Referencia 2). La energía cinética es la forma de energía dominante que cambia la forma del material en el proceso de forja del aluminio.
Proceso de moldeo
En el moldeo, el aluminio fundido se fuerza a tomar una forma en particular cuando solidifica y enfría. El moldeo de aluminio requiere derretir el metal en una fundición. La fundición es el fuego usado para derretir la chatarra de aluminio o aleación de aluminio (ver Referencia 3). El aluminio es uno de los pocos metales que se puede moldear usando todos los métodos disponibles (ver Referencia 4). La energía térmica es la principal fuente energética para el proceso de moldeo del aluminio.
Ventajas y desventajas de la forja
Los productos obtenidos a través de la forja no desarrollan grietas ni porosidad y segregación por encogimiento, como sí ocurre en el caso del moldeo. Sin embargo, el proceso de forja somete al aluminio a una gran tensión interna, que puede hacer el metal más débil. Además, el aluminio es más difícil de forjar en una forma precisa. Usando un martillo, el operario no podrá predecir exactamente qué golpe de martillo forjará el metal. Cuando se realiza la forja con dados, los ingenieros tienen el problema del rebote, por el cual el metal se mueve levemente hacia su posición original. Por ejemplo, si la prensa empuja la mitad de la pieza de aluminio hacia abajo, para crear un doblez, el aluminio puede elevarse ligeramente. La forja también requiere de más pasos que el moldeo en general (ver Referencia 1, página 2).
Ventajas y desventajas del moldeo
Desafortunadamente, el aluminio moldeado se vuelve más frágil debido a grietas, encogimiento, porosidad y segregación. Los tratamientos térmicos a veces son esenciales luego del moldeo para reducir el efecto de estas tensiones, resultando en un producto final más fuerte (ver Referencia 1, página 1). El moldeo también usa mucha energía para generar el calor necesario para fundir partes metálicas. Además, las altas temperaturas involucradas hacen que este proceso sea más peligroso. Sin embargo, a los fabricantes les resulta más sencillo producir grandes cantidades de partes, en especial cuando éstas son grandes o complejas. El moldeo es también más económico que la forja, en términos generales (ver Referencia 1, página 2).
