Fundamentos de la Deformación Plástica en la Tecnología Industrial

Clasificación de los Procesos de Conformado de Metales

Procesos de Compresión Directa (Tipo I)

La fuerza se aplica a la superficie de la pieza que se trabaja, y el metal fluye formando un ángulo recto con la dirección de la compresión.

Ejemplos: Forja y Laminación.

Procesos de Conformado por Tracción y Compresión Indirecta (Tipo II)

Esta categoría incluye procesos donde las fuerzas aplicadas son generalmente de tracción o implican una combinación compleja de esfuerzos, aunque a menudo se clasifican bajo compresión en un sentido amplio.

• Estirado de tubos y alambres.
• Extrusión.
• Embutido profundo de una copa.

Procesos de Plegado o Flexión

En este proceso se obtiene la flexión debido a la aplicación de un momento flector en el metal sometido a dicha flexión. Existe una gran variación de tensiones en una misma sección transversal del material.

Ejemplos: Plegado, Perforado y Embutido.

Procesos de Cizallamiento

Este proceso de corte de láminas o placas produce cortes limpios, es decir, sin virutas, calor o reacciones químicas del metal. Permite realizar cortes rápidos y con bastante precisión, siempre en forma recta (ya sea longitudinal, transversal o diagonal).

Regímenes de Temperatura en el Trabajo de Metales

Trabajo en Caliente (Hot Working)

Se define como una deformación en condiciones de temperatura y velocidad de deformación tales que se producen simultáneamente la restauración y la deformación plástica. Las ventajas de trabajar a estas temperaturas son:

• Se requiere menor energía para deformar el metal.
• Mayor facilidad para que el material fluya sin agrietarse.
• Facilita la homogeneización de la estructura de la colada.

Trabajo en Frío (Cold Working)

Es realizado en condiciones tales que no es posible que los procesos de restauración se produzcan eficazmente. El trabajo en frío acarrea:

• Aumento de la resistencia mecánica.
• Disminución de la ductilidad.

Si se producen grandes deformaciones, el material puede romperse.

Criterios de Fluencia (Cedencia)

Los criterios de cedencia permiten considerar todas las combinaciones de esfuerzos que producirán flujo plástico. El establecimiento de un criterio de cedencia se basa en las siguientes suposiciones y observaciones empíricas:

1. Los metales son homogéneos, continuos e isótropos.
2. Los metales tienen el mismo esfuerzo de cedencia tanto en tensión como en compresión.

Criterio de Tresca (Esfuerzo Cortante Máximo)

Propone que el flujo plástico ocurre cuando el esfuerzo cortante máximo excede un valor crítico.

Referencia: FÓRMULA 7

Criterio de Von Mises (Energía de Distorsión)

Propone que la cedencia ocurre cuando el trabajo de deformación por unidad de volumen realizado por el sistema de esfuerzos excede un valor crítico para el material en particular.

Referencia: FÓRMULA 8