Investigation of the influence of hybrid layers on the life time of hot forging dies

Investigación de la influencia de las capas híbridas en la vida útil de las matrices de forja en caliente

El artículo aborda las cuestiones relacionadas con el proceso de forja por estampación, prestando especial atención a la durabilidad de las herramientas de forja. Presenta los resultados de una investigación industrial sobre la influencia de las capas híbridas en las matrices de forja en caliente. La eficacia de las capas híbridas tipo capa nitrurada/recubrimiento de PVD aplicadas para prolongar la vida útil de las herramientas de forja cuyas superficies de trabajo están expuestas a condiciones de explotación tan complejas como, entre otras, altas cargas térmicas y mecánicas cíclicamente variables, así como abrasión intensiva a temperatura elevada.

INTRODUCCION

La vida útil de las herramientas de conformado de metales en caliente se ve influida por una serie de factores que pueden dividirse en tres grupos básicos. Se trata de factores relacionados con [1, 2]

a) la forja: material, masa, forma y temperatura de la forja, tolerancias dimensionales, rugosidad superficial requerida,

b) la matriz: material (tipo, calidad), dureza (tipo de tratamiento térmico), diseño y dimensiones de la matriz, tecnología de fabricación, precisión de fabricación, número de impresiones de la matriz, rugosidad de la superficie de impresión, temperatura de la matriz durante el trabajo, numero de regeneraciones de la matriz, forma de fijacion de la matriz en la prensa (martillo),

c) explotación: forma del material inicial o de la pieza en bruto, tipo de máquina (tamaño, velocidad de impacto, estado técnico), tiempo de permanencia de la pieza forjada en la matriz, intervalo de temperatura de forja, tipo de dispositivo de warm and atmósfera en el mismo, warming de la pieza forjada (uniforme, desigual), influencia de la cascarilla, tipo de lubricación de la matriz, forma de warming de la matriz antes del trabajo, ejecución del proceso de forja (continuo, con intervalos ), cualificación y escrupulosidad del trabajador.

Los factores relacionados con la explotación, así como los relacionados con la forja, no suelen variar significativamente y, en la mayoría de los casos, están predeterminados. En cuanto a la forja, el parámetro decisivo es su destino. El fabricante tiene un fi eldo de acción limitado debido al número de requisitos que debe cumplir y que le impone el ordenante (el material de la forja, su forma, dimensiones, etc.). En el caso de la explotación, los parámetros superiores son los parámetros tecnológicos y técnicos del taller de forja, es decir, las máquinas disponibles. Por ello, los factores relacionados con la matriz, especialmente su material y la tecnología de ejecución, son los que más contribuyen a la vida útil de la matriz.  [2, 3]