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Endurecimiento por presión

El estampado en caliente (también conocido como endurecimiento por prensado , conformado por prensado en caliente o temple por troquel de conformado en caliente) es una tecnología relativamente nueva que permite que aceros de ultraalta resistencia (normalmente acero al boro 22MnB5 [1] ) se formen en formas complejas, lo que no es posible con las operaciones habituales de estampado en frío. [2] Este proceso se utiliza habitualmente para la producción de componentes de carrocería de automóviles en blanco porque sus ventajas se alinean con los criterios de diseño de los vehículos de pasajeros modernos. Para las aleaciones de aluminio de alta resistencia , existe un proceso de conformado en caliente similar, que tiene diferentes transformaciones metalúrgicas: el temple por conformado en caliente . [3]

Métodos

Boceto de conformado indirecto en caliente
Boceto de conformado directo en caliente, Conformado directo en caliente
Proceso directo

La pieza en bruto sin formar se calienta en un horno, se forma en caliente (estado 2 en la figura siguiente) y se enfría en la matriz para lograr las propiedades requeridas.

Proceso indirecto

La pieza en bruto se forma, se recorta y se perfora en frío (es decir, estado 1 en la figura siguiente). Luego se calienta y se enfría en una matriz para obtener propiedades de alta resistencia.

La selección del proceso depende de la complejidad de la pieza y del recubrimiento de la pieza en bruto ( los recubrimientos a base de Zn suelen requerir un proceso indirecto). En cualquiera de los dos métodos, la pieza en bruto se forma en un estado mucho más blando y moldeable y, posteriormente, se endurece en las matrices, que tienen canales de refrigeración perforados. Un componente estampado en caliente típico tiene un límite elástico de 1000 MPa (145 ksi) y una resistencia máxima a la tracción de 1500 MPa (215 ksi) . [4] [5] El proceso se encuentra en constante perfeccionamiento con la aparición de nuevos grados de acero para el conformado en caliente y en frío. [6]

Ventajas

Los aceros de mayor resistencia pueden ayudar a reducir el peso mediante la reducción del espesor (es decir, el uso de láminas más delgadas), al tiempo que aumentan la resistencia a los choques . [7] Sin embargo, un problema con muchos aceros de alta resistencia es que su formabilidad es generalmente menor que la de los grados más suaves. Además, la recuperación elástica y el desgaste de la matriz también causan problemas ya que las tensiones de formación y las presiones de contacto son más altas. [8]

Véase también

Referencias

  1. ^ Hickey, Kate (22 de septiembre de 2021). "Aceros endurecidos por presión". Directrices AHSS . Consultado el 12 de marzo de 2024 .
  2. ^ Por tanto, H., D. Faßmann, H. Hoffmann, R. Golle y M. Schaper. "Una investigación del proceso de troquelado del acero aleado con boro templable 22MnB5 antes y después del proceso de estampación en caliente", Journal of Materials Processing Technology 212, 437-449 (2012).
  3. ^ Scharifi, Emad; Yardley, Victoria A.; Weidig, Ursula; Szegda, Damian; Lin, Jianguo; Steinhoff, Kurt (agosto de 2023). "Estrategias de conformado de chapa metálica en caliente para aleaciones de aluminio de alta resistencia: una revisión: fundamentos y aplicaciones". Materiales de ingeniería avanzada . 25 (16). doi :10.1002/adem.202300141. hdl : 10044/1/106720 . ISSN  1438-1656.
  4. ^ Kurz, T., "Nuevos desarrollos en acero recubierto de zinc para endurecimiento por prensado", en Insight Edition Conference, 20 y 21 de septiembre, Gotemburgo, Suecia (2011).
  5. ^ Watkins, J., "Desarrollo de materiales", en AP&T Press Hardening, Next Step Seminar, Novi, MI, octubre (2011).
  6. ^ Billur, Eren; Berglund, Göran; Gustafsson, Tord (2019), Billur, Eren (ed.), "Historia y perspectivas futuras del estampado en caliente", Estampado en caliente de aceros de ultraalta resistencia: desde una perspectiva tecnológica y comercial , Cham: Springer International Publishing, págs. 31–44, doi :10.1007/978-3-319-98870-2_3, ISBN 978-3-319-98870-2, S2CID  116476501 , consultado el 7 de marzo de 2024
  7. ^ Smith, D. "Grand Cherokee 2011", presentado en Great Designs in Steel, 18 de mayo, Livonia, MI, (2011)
  8. ^ Billur, E. y T. Altan, "Desafíos en la formación de aceros avanzados de alta resistencia", en Actas de nuevos desarrollos en formación de chapa metálica 2010, págs. 285-304, 2 al 4 de mayo, Stuttgart, Alemania (2010).

Enlaces externos