Este proceso alinea la estructura de grano del metal (las líneas microscópicas tipo fibra dentro del metal) para fluir continuamente a lo largo de la circunferencia del anillo. Esta es la clave para su fuerza superior.
¿Cómo se hace un anillo forjado? (El proceso paso a paso)
El método más común se llama rodar del anillo. Así es como funciona:
Material de partida: el proceso comienza con una sola pieza de metal (palanquilla) que se calienta a una temperatura alta (generalmente más de 2.100 ° F / 1.150 ° C para el acero) para que sea maleable.
Molesto y golpe:
El tocho calentado se coloca bajo una prensa y "molesto" (comprimido) para formar una forma gruesa de panqueques.
Una potente prensa luego golpea un agujero directamente a través del centro de este panqueque, creando una forma de dona en bruto llamada "mult" o preforma.
Anillo Rolling:
El Hot Mult se coloca sobre un rollero o un rollo de mandril.
Un rollo de transmisión principal se mueve hacia el Mult, aplicando una presión tremenda y apretando la pared entre ellos.
A medida que los rollos giran, el metal se estira y la pared se vuelve más delgada, lo que hace que el diámetro del anillo se expanda.
Durante este proceso, los rollos axiales (laterales) también se pueden usar para controlar la altura y el ancho del anillo.
Dimensionamiento y acabado: el rodamiento continúa hasta que el anillo alcanza sus dimensiones predeterminadas precisas. Luego se enfría y sufre varios procesos de acabado como mecanizado, tratamiento térmico y pruebas.
Esta animación ilustra perfectamente el proceso de laminación del anillo:
Ventajas y características clave
Los anillos forjados se especifican para aplicaciones críticas debido a sus propiedades excepcionales:
Resistencia superior e integridad estructural: el proceso de forjado refina la estructura de grano del metal, lo que la hace densa y continua alrededor de la circunferencia. Esto elimina las debilidades como la porosidad, la contracción y los bolsillos de gas que se encuentran en las fundiciones.
Construcción perfecta: debido a que se forma a partir de una sola pieza de metal, no hay soldaduras. Esto elimina un punto potencial de falla de defectos de soldadura, especialmente bajo tensión, presión o carga cíclica.
Material y rentabilidad: el rodamiento del anillo permite la creación de grandes diámetros con una cantidad relativamente pequeña de material, minimizando los desechos en comparación con el mecanizado de un anillo de una placa sólida.
Resistencia direccional: el flujo de grano está orientado para proporcionar la máxima resistencia en la dirección del estrés más alto, una circunferencia. Esto es ideal para piezas que giran o contienen presión.
Capacidad para hacer grandes partes: este proceso puede producir anillos de tamaño enorme (más de 10 metros/30 pies de diámetro) que sería imposible o poco práctico de fundir o máquina de una pieza sólida.
Aplicaciones comunes
Encontrará anillos forjados en algunos de los sectores industriales más exigentes:
Aeroespacial: carcasas del motor, soportes de turbina y componentes giratorios en motores de chorro.
Energía eólica: los anillos de rodamiento críticos que conectan la góndola (la carcasa principal) a la torre, lo que permite que la turbina gire y enfrente el viento.
Aceite y gas: bridas, equipos de cabeza de pozo y componentes para tuberías submarinas que deben soportar presiones extremas y entornos corrosivos.
Maquinaria pesada: engranajes, rodillos para equipos de minería y grandes rodamientos para grúas de construcción.
Energía nuclear: soportes de recipiente a presión y otros componentes estructurales críticos dentro de un reactor.
Espacio y defensa: secciones de cuerpo de cohetes, componentes de lanzamiento del vehículo y anillos de misiles.
En resumen, un anillo forjado es un componente de metal circular de alta resistencia, sin costuras, cuyo proceso de fabricación está diseñado para proporcionar una confiabilidad inigualable para las aplicaciones más críticas en la ingeniería moderna.