jueves, 10 de septiembre de 2009

Trabajos de forja

En el libro "Forja de piezas varias" (P. H. Schweissguth, Editorial Labor, Barcelona, 1927), se describen diversas operaciones de forja de grandes piezas.

Ejemplo 1.° (estirado). Timón de la casa Oberbilker Stahlwerk Akt.-Ges. de Dusseldorf. El grabado representa el timón de un crucero de gran tonelaje durante la forja con prensa hidráulica.


Timón de la casa Oberbilker Stahlwerk A. G., Dusseldorf

El material en bruto consistía en un bloque de sección octogonal de 2.100 mm de largo y de 100.000 kg de peso. Este bloque fue calentado en un horno de solera móvil a 1.200° y fue forjado de plano, al ancho necesario. La pieza una vez forjada y mecanizada pesaba unas 30 toneladas. Para calentar la pieza durante la forja 16 veces se necesitaron 25 toneladas de carbón. En la operación trabajaron 10 operarios (Forjadores, ayudantes, fogoneros, encargados de prensa y de grua) a tres turnos.

Ejemplo 2.° (estirado). Forja de un tambor de turbina de grandes dimensiones construido en el taller de forja de la casa A Borsig de Tegel-Berlin.

Forja de un tambor de turbina en los talleres de A. Borsig, Tegel-Berlín

Así como la pieza de forja del ejemplo precedente fue construida de un bloque en bruto de forma muy diferente de la que había de adquirir la pieza forjada, en este caso el bloque primitivo había recibido ya en el establecimiento siderúrgico una forma aproximada a la definitiva de la pieza. El bloque forjado previamente en dicho establecimiento fue taladrado en el taller a un diámetro interior dé 600 mm.

Horno con solera que sale al exterior en la forja de A. Borsig, Tegel-Berlín

Las fallas que podía tener el bloque, lo mismo que las partes interiores del mismo que tenían sopladuras, quedaron eliminadas por consiguiente, antes de la forja, de modo que se tenía cierta garantía de que la parte restante del material bruto era limpia y de estructura homogénea. El material así preparado pasó primeramente a un horno de forjar con solera móvil, en el cual se cálento a la temperatura conveniente para la forja y luego a una prensa hidráulica de grandes dimensiones capaz de producir una presión de 2.000 toneladas.

Lo característico en la forja de esta pieza es que el yunque estaba sustituido por un grueso eje de acero apoyado sobre dos caballetes de fundición, de manera que pudiera girar sobre los mismos, para cuyo objeto llevaba montada en uno de sus extremos una rueda dentada accionada por la cadena de la grúa; de esta manera al girar el eje arrastraba también el tambor.

Ejemplo 3.° (estirado). Forja de un disco de turbina en el taller de forja de la casa A. Borsig de Tegel, Berlín.

De una manera análoga puede forjarse un disco de turbina. Se toma el bloque en bruto en forma de un disco circular desbastado de forja; se pasa primeramente al torno en el cual se practica un agujero y al mismo tiempo se desbasta provisionalmente el diámetro del cubo con el fin de facilitar al encargado de la forja la formación del mismo. A continuación el disco pasa a un horno de forja con solera móvil. Cuando ha adquirido la temperatura conveniente se levanta con auxilio de la grúa y se coloca tal como se muestra a continuación.

Esta disposición consta de una estampa superior a, otra estampa inferior b, fija, montada sobre la plataforma de la prensa, y el tambor giratorio c, que recibe movimiento por medio del husillo d con su palanca e y su tuerca f.

Forja de un disco de turbina de A. Borsig, Tegel-Berlín

En este caso se originan tensiones muy considerables en el anillo, debidas a las desiguales reducciones de volumen, que en la proximidad del cubo actúan por compresión, y en la circunferencia exterior por tracción. Como en los casos anteriores estas tensiones han de ser anuladas por medio de un recocido.

Ejemplo 4.° (curvado). Gancho de grúa forjado en la casa American Forge & Machine Company of Canton.

Este gigantesco gancho de grúa fue forjado partiendo de un bloque de sección octogonal, de acero al cromo-vanadio, que primeramente fue estirado y alargado para formar una barra de sección rectangular de 450 X 300 mm. y 3 metros de longitud. A continuación se formó, en primer lugar, la punta del gancho con auxilio de una plana en forma de cuña y una estampa redonda, curvando luego un poco esta punta en a doblándola sobre un apoyo. Luego se practicó en el punto b un ligero estirado con una plana, con el fin de reducir un poco el material en este punto y después se mataron y redondearon las aristas.

Una vez preparada la barra de este modo, se pasó a formar el gancho, lo cual se efectuó sobre la estampa de curvar levantando al mismo tiempo la parte correspondiente al cuerpo del gancho hasta formar un ángulo de 90°. Sin embargo, cuando se trata de un curvado de tal importancia se obtiene mucho mejor resultado valiéndose de una prensa hidráulica horizontal, porque generalmente tienen una carrera mucho mayor.

Ejemplo 5.° (curvado y soldadura). Cadena del áncora del vapor «Fürst Bismark » construida en el taller de forja de cadenas de la casa Deutsche Maschinenfabrik, A. G. de Duisburg.

Forja de cadenas en los talleres de la casa Deutsche Maschinenfabrik A.-G. (Demag) Duisburg

Las cadenas de gran peso para la marina se construyen y se sueldan siempre a brazo, porque la soldadura eléctrica sólo se puede efectuar a tope, de modo que principalmente por esta causa no puede ofrecer la garantía que se ha de exigir en las cadenas para buques. En cambio, las cadenas pequeñas usadas en la agricultura se sueldan casi siempre por el procedimiento eléctrico. Pero también en esta clase de cadenas el comprador suele poner reparos a causa del reborde que se forma en el punto de soldadura, debido a la compresión con que deben soldarse los extremos puestos a tope a la temperatura conveniente.

Forja de cadenas en los talleres de la casa Deutsche Maschinenfabrik A.-G. (Demag) Duisburg

Por regla general, en la soldadura a brazo los eslabones de la cadena se construyen de hierro redondo, que se corta en trozos de longitud conveniente, los cuales son sometidos a un curvado preliminar en la máquina de curvar; a continuación dichos extremos se adelgazan aplanándolos en direcciones opuestas con una estampa. Los extremos se curvan luego sobre el cuerno del yunque, se hacen coincidir y, finalmente, se calientan en una fragua usual con carbón de fragua y se sueldan. Sobre el yunque se fija una plantilla, con el fin de tener así una base conveniente para forjar el punto de soldadura y para afinar la superficie con un martillo de forma. En la misma figura se ven las tenazas, eslampas y otras herramientas que se usan en la forja de cadenas.

Ejemplo 6.° (soldadura). Roda de un buque de gran tonelaje, construida en el taller de forja de la casa A. Borsig de Tegel-Berlín.

Roda de un gran buque forjada en los talleres de A. Borsig, Tegel-Berlín

Esta pieza se forjó previamente en tres partes. Estas partes se sacaron de un tocho de 10 toneladas de material muy soldable. Una vez trabajadas estas tres partes aisladamente, fueron soldadas por los puntos a b y c. La forma de cada parte por separado era relativamente sencilla, de modo que se pudo obtener por estirado y curvado según plantilla.

Ejemplo 7.° (punzonamiento y platinado). El punzonamien se practica con gran frecuencia en la construcción de artefactos y aparatos para la agricultura y trabajos forestales, y también en la construcción de herramientas de mano en general. Las hachas y los picos se construyen a mano en grandes cantidades. En algunos casos, estas herramientas se trabajan en la prensa y en Norteamérica se funden sencillamente de acero moldeado, trabajando luego con el martillo únicamente la parte del corte. En Alemania, Austria y, en general, en el continente europeo se prefieren las piezas forjadas a mano.

Las hachas de carpintero se construyen de acero muy carburado de 70 a 80 kg/mm2 de resistencia. La primera materia para la forja se compra en barras de sección rectangular, estas barras se rompen en trozos de 800 mm y se llevan al horno en el cual se calientan rápidamente a la temperatura de unos 1.000°. Se punzonan en el martinete de vapor (1) y se cortan con tajadera (2). Los diferentes trozos ya separados se llevan de nuevo al horno y, una vez calentados, se forjan los ojos sobre un macho de forma conveniente para recibir el mango ( 3), Luego se practica un corte en e, después de haber estirado un poco las piezas en f. En este estado el operario encargado del punzonado envía las piezas al forjador. Este forma la hoja del hacha estirando y platinando el material. El forjador hace luego entrega de las piezas así platinadas al operario encargado de acabarlas, el cual las recorta y les da la forma definitiva (4).

Ejemplo 8.° (platinado). Las palas, azadones y zapapicos para remover tierras se platinan aun en la actualidad, a mano, aun cuando podrían fabricarse igualmente en el taller de laminación empleando un cilindro excéntrico. Sin embargo, el agricultor quiere estas herramientas forjadas a mano, hasta tal punto que al escogerlas, procura descubrir sobre la superficie las huellas de los golpes de martillo, lo cual puede imitarse muy bien con la laminación.

Todas estas piezas se construyen de barras rectangulares lo mismo que las hachas, con la sola diferencia que las diferentes piezas se cortan previamente en la tijera rigiéndose por el peso que han de tener una vez acabadas. En primer lugar se forma él ojo, por estirado en la prensa. Luego se saca de forja la hoja en cuya operación se reparte el material en la forma que conviene.