El recalcado ( / ˈs w eɪ dʒ ɪ ŋ / ) es un proceso de forjado en el que se modifican las dimensiones de un artículo utilizando matrices en las que se fuerza el artículo. [1] El recalcado suele ser un proceso de trabajo en frío , pero también puede ser un proceso de trabajo en caliente . [2]
El término estampar puede aplicarse al proceso (verbo) o a una matriz o herramienta (sustantivo) utilizada en ese proceso.
El término "swage" proviene del término francés antiguo souage , que significa "ranura decorativa" o "moldura ornamental". [3] Las estampas eran originalmente herramientas utilizadas por los herreros para dar forma al metal en diversas formas demasiado intrincadas para hacerlas solo con un martillo. Estas tienen mangos para sujetarlas o clavijas para sujetarlas a un yunque , y a menudo una cabeza plana para golpear con un martillo. Los bloques de estampa son matrices similares a yunques con diversas formas forjadas en ellas, que también se utilizan para dar forma al metal. Las estampas llamadas " balancines " son específicas para hacer ranuras en espadas y cuchillos.
La pronunciación más frecuente de "swage" es /ˈsw eɪ dʒ / ( formato AHD : swāj ) . [ 4] [5] Otra pronunciación (menos común) que a veces se escucha en las industrias metalúrgicas es / ˈswɛ dʒ / (formato AHD: swĕj) [6] (quizás influenciada por "sledge" como en "sledgehammer " [ martillo ] .
Como proceso de fabricación general, el recalcado se puede dividir en dos categorías:
Los tubos se pueden etiquetar (reducir su diámetro para permitir que el tubo se introduzca inicialmente a través de la matriz y luego se tire de él desde el otro lado) utilizando una prensa rotatoria, que permite estirarlos en un banco de estirado . La prensa es normalmente el método de elección para los metales preciosos , ya que no hay pérdida de material en el proceso.
El recalcado rotatorio es un proceso de trabajo en frío que se utiliza para reducir el diámetro, producir una conicidad o añadir una punta a una pieza de trabajo redonda. También puede impartir formas internas en piezas de trabajo huecas mediante el uso de un mandril (la forma debe tener una sección transversal constante). Recalcar un rodamiento en una carcasa significa ensanchar los labios de su ranura sobre el chaflán de la carcasa o ensanchar el material de la carcasa sobre el borde del rodamiento. El ensanchamiento se realiza con un par de rodillos que se desplazan alrededor del orificio y se introducen en la pieza, deformando el metal de una manera controlada y prevista. A menudo se utiliza grasa para lubricar este proceso de recalcado, que también se denomina recalcado con rodillos .
Una máquina de estampación funciona utilizando dos o cuatro matrices divididas que se separan y se cierran. Esta acción se logra montando las matrices en el husillo de la máquina, que gira mediante un motor. El husillo está montado dentro de una jaula que contiene rodillos (parece un cojinete de rodillos). Los rodillos son más grandes que la jaula, por lo que a medida que gira el husillo, las matrices son empujadas hacia afuera para montarse en la jaula por la fuerza centrífuga, a medida que las matrices cruzan sobre los rodillos, empujan las matrices juntas debido a su mayor tamaño. [7] En una máquina de cuatro matrices , la cantidad de rodillos hace que todas las matrices se cierren a la vez; si la cantidad de rodillos no hace que todos los pares de matrices se cierren al mismo tiempo, entonces la máquina se llama máquina de forja rotativa, aunque sigue siendo un proceso de estampación.
Una variación de la prensa rotatoria es la prensa de husillo progresivo , en la que tanto el husillo como la jaula giran en direcciones opuestas, lo que evita la producción de aletas entre las matrices donde el material que se está prensando crece por el espacio entre las matrices.
Existen dos tipos básicos de máquinas de estampación rotatoria: la estándar (también conocida como máquina de etiquetado) y la máquina de estampación a tope . Una máquina de estampación a tope funciona con conjuntos de cuñas que cierran las matrices sobre la pieza de trabajo insertándolas entre los rodillos anulares y las matrices, normalmente mediante el uso de un pedal. Una máquina de estampación a tope puede permitir que se inserte una pieza de trabajo sin que las matrices se cierren sobre ella; por ejemplo, una pieza de trabajo de tres pies (90 cm) se puede insertar 12 pulgadas (30 cm) y luego se cierran las matrices, se tira hasta que queden 12 pulgadas (30 cm) y luego se liberan las matrices; la pieza de trabajo terminada tendría entonces, por ejemplo, cuatro pies (120 cm) pero aún su diámetro inicial por un pie (30 cm) en cada extremo.
Las estampas se utilizan para dar forma al metal de diversas maneras, para realzar su belleza o su adecuación a un propósito deseado. [8]
En el montaje de placas de circuito impreso , los pines de los conectores individuales a veces se presionan o se estampan en su lugar utilizando una prensa de husillo . Algunos pines tienen un extremo hueco que se presiona con la herramienta del husillo para formar una cabeza de retención con forma de hongo. El diámetro típico de los pines varía de 0,017 a 0,093 pulgadas (0,43 mm a 2,36 mm) o más. El estampamiento es una alternativa o complemento a la soldadura. [9]
El estampado térmico es un proceso similar al remachado térmico, pero implica laminar o reformar una pared (normalmente un perímetro) de una pieza de plástico para retener otra pieza o componente. [10]
El uso más común del prensado es unir accesorios a tuberías o cables (también llamados cables de acero ); las piezas encajan de forma suelta y una herramienta mecánica o hidráulica comprime y deforma el accesorio, creando una unión permanente. En un conector de tubo Swagelok , al apretar la tuerca del conector con una llave, se prensa parte del conector de forma permanente al tubo. Una vez prensado, la conexión se puede desacoplar y volver a acoplar.
Las máquinas abocardadoras de tubos son otro ejemplo. Las piezas abocardadas de tubos a veces se conocen como "boquillas de entallar", "boquillas de entallar para tubos" o "boquillas reductoras". En los muebles, las patas hechas de tubos de metal (en particular en los muebles comerciales) a menudo se entallan para mejorar la resistencia en las zonas en las que entran en contacto con el suelo o las ruedas.
En los aserraderos , se utiliza un prensado para ensanchar los dientes grandes de las sierras de cinta o circulares, lo que aumenta el ancho del corte, llamado ranura. Una abrazadera fija un mandril y una matriz al diente y la matriz excéntrica gira, prensando la punta. Una versión mucho más temprana de la misma operación utilizaba una matriz de prensado endurecida y moldeada y un martillo manual. Los dientes de sierra formados de esta manera a veces se denominan "fijados". Una operación de acabado, de conformación, trabaja en frío las puntas de los lados de los dientes para convertirlas en planos. Podría considerarse como un prensado lateral. Esto reduce ligeramente el ancho del diente pero aumenta el tiempo de operación entre "ajustes". El prensado es un avance importante con respecto al limado, ya que la operación es más rápida, más precisa y extiende en gran medida la vida útil de una sierra.
Cuando se trabaja con componentes de caucho con manguitos metálicos unidos por moldeo, el prensado proporciona una alternativa más controlada y rentable que "inyectar" la pieza de caucho en un manguito metálico, donde se necesita una operación secundaria intensiva y menos fiable para terminar el producto. Se pinta una lata de metal con un componente adhesivo (como fosfato) hasta el diámetro interior y se inyecta caucho fundido en el manguito metálico. Esto crea un producto que, cuando se enfría, se puede prensar al tamaño deseado. La segunda razón para esto es que el producto es más fiable y, durante el proceso de prensado, el caucho está más relajado cuando se reduce el diámetro de la lata exterior a la que está unido el caucho, lo que cambia los valores de la tasa de elasticidad (K) y el coeficiente de amortiguación (C) del caucho. Después del prensado, se han minimizado las inconsistencias en el metal y el caucho.
En balística interna , el recalcado describe el proceso por el cual la bala ingresa al cañón y se comprime para adaptarse al estriado . La mayoría de las balas de armas de fuego se fabrican con un diámetro ligeramente mayor que el diámetro interior del estriado, de modo que se recalcan para que se adapten al estriado y formen un sello hermético al disparar .
En la fabricación de municiones , las balas estampadas son balas fabricadas comprimiendo metal a temperatura ambiente en un molde para darle la forma de una bala. El otro método de fabricación común es la fundición , que utiliza metales fundidos vertidos en un molde . Dado que los metales se expanden cuando se calientan y se contraen cuando se enfrían, las balas fundidas deben fundirse con un molde ligeramente más grande que el tamaño de acabado deseado, de modo que a medida que el metal fundido se enfríe, se endurezca en el punto justo para encogerse al tamaño deseado. Por el contrario, las balas estampadas, dado que se forman a la temperatura a la que se utilizarán, se pueden formar en moldes del tamaño exacto deseado. Esto significa que las balas estampadas son generalmente más precisas que las balas fundidas. El proceso de estampación también conduce a menos imperfecciones, ya que los huecos que se encuentran comúnmente en la fundición se presionarían en el proceso de estampación. El proceso de estampación, en referencia al flujo en frío de metales en balas, no es el proceso de comprimir los metales en formas más pequeñas, sino más bien de presionar elementos más pequeños y delgados para formar formas más cortas y ligeramente más anchas.
Las personas que fabrican sus propias balas por lo general no conocen los equipos especializados y las matrices disponibles que se requieren para estampar balas, [ cita requerida ] y, por lo tanto, optan por fabricar balas fundidas . Para obtener resultados de alta precisión, es común fundir las balas ligeramente sobredimensionadas y luego estampar las piezas fundidas resultantes a través de una matriz para realizar la formación final. Dado que la cantidad de presión necesaria para dimensionar la bala es mucho menor que la necesaria para formar una bala, se puede utilizar una prensa mecánica simple, a menudo la misma prensa que se usa para cargar munición a mano .
Todos los grandes fabricantes de equipos de recarga han abandonado la fabricación o comercialización de equipos de estampación de balas debido a la caída de la popularidad de los métodos manuales y la consiguiente pérdida de ventas. Actualmente, solo hay unos pocos fabricantes de matrices que fabrican y comercializan equipos de estampación de balas. Cuatro fabricantes de matrices y equipos, CH/4D, RCE, Corbin y Custom Maker Kaine Dies, fabrican la mayor parte de los equipos de estampación de balas en los Estados Unidos.
En cirugía , el hilo utilizado en las suturas a menudo se envuelve en una aguja sin ojo para evitar daños cuando la aguja y el hilo de sutura pasan a través de la herida.
En la reparación de instrumentos musicales, el término habitual en ambos lados del Atlántico es "swedging", no "swaging", aunque generalmente se reconoce que el primero deriva del segundo. Los instrumentos con llaves, como el clarinete , el fagot , el oboe y la flauta, necesitan ser "swedging" cuando años de movimiento de las llaves han desgastado o comprimido el metal del tubo de la bisagra sobre el que giran y lo han hecho ligeramente más corto, de modo que la llave puede viajar a lo largo de la varilla en la que está montada en lugar de sujetarse firmemente entre los postes que unen la varilla al cuerpo del instrumento. Esto da lugar a teclas flojas y un sellado de aire deficiente y debe corregirse alargando (swedging) el tubo de la bisagra. Este es un trabajo que debe hacerse a mano, y a menudo se utilizan alicates de "swedging" con agujeros ovalados muy pulidos en las mandíbulas para adaptarse a los tamaños comunes de tubos de bisagra, aunque existen varios diseños patentados de herramientas de "swedging" para hacer el mismo trabajo de manera más eficiente.
En la tecnología de pianos, el recalcado se produce en varias áreas: guías de teclas, guías de palancas inferiores y cuerdas graves. Las guías de teclas, que en los primeros tiempos del piano se fabricaban con plomo, son trozos redondos y blandos que se insertan en agujeros perforados en el lateral de las teclas del piano como un medio para equilibrar las acciones. Las guías de teclas varían de tamaño, generalmente pequeñas, medianas y grandes. Básicamente, las guías de teclas ayudan a que el tacto de un teclado sea lo suficientemente suave para tocar. Con el tiempo, las fluctuaciones de humedad y el envejecimiento de la madera en las baquetas de los pianos y las palancas inferiores hacen que se desarrolle un espacio alrededor de las guías, lo que hace que vibren, hagan tictac o golpeten. Las guías sueltas en las palancas inferiores tienden a ser las más molestas para los pianistas porque es difícil localizar de dónde proviene el ruido (a menudo un sonido de "tictac"). El remedio para el ruido es el recalcado, es decir, aplastar las guías con una varilla de acero corta. El recalcado de la guía llena el vacío y elimina el ruido.
Las cuerdas graves de los pianos suelen estar construidas con núcleos redondos (a veces hexagonales) de acero trefilado sobre los que se enrolla cobre. Especialmente en el caso de los cables con núcleo redondo, los últimos centímetros del área donde termina el bobinado suelen estar aplanados (remachados) para crear un punto de agarre para el material de bobinado de cobre.
Como el recalcado es una técnica en la que se forma un metal frío sobre una herramienta ranurada o estampa, el término se adoptó en el campo del diseño automotriz para describir cuando se juntaban dos paneles y se recalcaba un borde de uno de ellos para superponerlo al otro y crear la impresión de una superficie continua.
Hoy en día, el término suele utilizarse de forma genérica para referirse a cualquier diseño similar. [11]
Un perno de seguridad es un elemento de fijación similar a un perno en apariencia y función. Sin embargo, en lugar de utilizar roscas de tornillo que se conectan a una tuerca mediante un movimiento giratorio, un perno de seguridad tiene ranuras anulares alrededor del eje del perno (pasador). Después de colocar el perno de seguridad en un orificio, se fuerza un collar sin rosca a altas presiones alrededor de las ranuras anulares, deformando el collar y bloqueándolo permanentemente en su lugar alrededor de las ranuras. El recalcado es el término genérico para configurar un conjunto de perno de seguridad y collar. Durante el ciclo de instalación de un perno de seguridad, el collar se deforma alrededor del pasador con ranuras de bloqueo utilizando herramientas especiales. La herramienta se acopla a la cola de púas, que es una porción adicional de material del pasador que sobresale más allá del collar que la herramienta agarra y tira. Esta fuerza en la cola de púas empuja la unión y la cavidad de forma cónica de la herramienta se empuja hacia abajo del collar, lo que reduce su diámetro y recalca progresivamente el material del collar en las ranuras del pasador más duro.
A medida que aumenta la fuerza necesaria para el prensado durante el proceso, la instalación finaliza cuando se rompe la cola de púas. [12] Los pernos de bloqueo podrían considerarse un primo de alta resistencia de los remaches ciegos estructurales ("remaches pop" en algunas regiones), aunque la forma en que se logra la deformación plástica del material del collar es diferente. Algunas herramientas son capaces de "fijar" ambas variantes, ya que en ambos casos se aplica tracción a una cola de púas de sacrificio.
