ES2557190T3 - Procedimiento de revestimiento de matriz de forjado en la implementación de piezas obtenidas por dos operaciones sucesivas de colado de fundición y de forjado - Google Patents

Abstract

Procedimiento que consiste en el colado en fundición de una preforma según unas formas de dimensiones deseadas, en la transferencia de dicha preforma de fundición en un horno túnel, luego en una operación de precalentamiento a una temperatura del orden de 400 a 500°, en la transferencia de la preforma de fundición precalentada en una matriz de forjado con unas dimensiones y forma claramente menores, y en la realización del proceso de troquelado a una presión del orden de 600 a 700 MPa, siendo el procedimiento caracterizado porque, previamente a la transferencia de la preforma de fundición precalentada en la matriz de forjado, dicha matriz de forjado y los medios de posicionamiento de la preforma constituidos por unas espigas, se someten a una operación de pulverización de un polvo, y sobre la superficie interior entera de la matriz de forjado susceptible de recibir la preforma de fundición precalentada y sobre las espigas.

Description

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DESCRIPCION

Procedimiento de revestimiento de matriz de forjado en la implementacion de piezas obtenidas por dos operaciones sucesivas de colado de fundicion y de forjado

La invencion se refiere al sector tecnico de las piezas obtenidas de acuerdo con operaciones de colado de fundicion, de forjado y tambien de las piezas sometidas a dos operaciones sucesivas de colado de fundicion, y despues de forjado.

Dicha ultima tecnologfa ha sido desarrollada y descrita en la patente EP 119 365 explotada por el Solicitante, en particular para el tratamiento de piezas de aluminium y/o aleacion de aluminium, y aleaciones ligeras.

Asf pues, este procedimiento consiste en la realizacion de una preforma en colado de fundicion de piezas de aluminium o de aleacion de aluminium, despues en la transferencia de la misma a una matriz de forjado cuya estampa presenta unas dimensiones claramente inferiores a las dimensiones de la preforma y en la realizacion de una operacion de estampacion con el fin de obtener una pieza con las formas y las dimensiones elegidas con unas caractensticas mecanicas superiores.

El Solicitante ha desarrollado numerosos perfeccionamientos en lo que se refiere a dicha tecnologfa y en particular el de un revestimiento de grafito posterior a la obtencion de la preforma de fundicion. Dicha tecnologfa de una aplicacion de revestimiento de grafito ha sido descrita en particular en la patente FR 2 803 232.

En la practica, la preforma obtenida del colado de fundicion es sumergida en un bano que contiene un revestimiento de grafito, posteriormente es transferida a un horno tunel a una temperatura del orden de 400 a 500°. Esta operacion de transferencia a un horno tunel tiene como objetivo de hacer la preforma particularmente mas maleable para la operacion siguiente de forjado.

A continuacion, la preforma revestida de esta manera es transferida a la matriz de forjado para la realizacion de la estampacion. La matriz de forjado presenta tambien una capa lubrificante previa de tipo emulsion para facilitar la fluencia de la materia en la zona de la rebarba y evitar la adhesion de la aleacion sobre las herramientas.

Dicha solucion tecnica es explotada ampliamente por el Solicitante. Al margen de ello, y en la practica, conlleva unos costes suplementarios en dos niveles:

- En un primer tiempo, la utilizacion del revestimiento de grafito requiere un control de los banos y de la dilucion ya que el grafito utilizado es diluido en el agua. El control, por lo tanto, permanece apremiante ya que requiere la realizacion de medios de correccion y de estabilizacion del bano del revestimiento de grafito.

- Luego es necesario el uso de una emulsion que debe ser pulverizada sobre la materia de forjado, dicha emulsion enfria la matriz cada vez y genera unos choques termicos lo que diminuye la vida util de la matriz.

Frente a esta problematica inherente a la explotacion de dicha tecnologfa del colado-forjado conocida bajo la marca de 'COBAPRESS' del Solicitante, es decir, de la fabricacion de piezas de aluminium o aleacion de aluminium o aleaciones ligeras por dos operaciones sucesivas de colado de una preforma, y despues del forjado de la misma, el Solicitante ha tratado de reflexionar y de buscar una solucion que mejore la fase de revestimiento de grafito o que pueda sustituir la misma.

Por lo tanto, el enfoque del Solicitante ha sido interesarse a la tecnica del revestimiento lubrificante conocido de manera corriente, por separado en el area de la fundicion y luego en el area del forjado, que estan totalmente independientes la una de la otra, tal como le consta al Solicitante.

Sucinctamente, y para refrescar la memoria, en la fundicion el revestimiento lubrificante es la accion que consiste en aplicar un revestimiento de proteccion para facilitar el desmoldeo de la pieza. Dicha practica es conocida para el moldeo con arena, el moldeo metalico, la fundicion de grafito. El revestimiento lubrificante puede ser permanente (por ejemplo, fundicion moldeo metalico) o puede ser aplicado entre cada colada. Dicho revestimiento se realiza a traves de toberas o de pinceles.

En el area de la fundicion tambien se conoce el revestimiento con aceite por Manifold o por robot, y tambien el revestimiento en seco, en el caso particular de la fundicion bajo presion.

En el area del forjado tradicional, se utilizan tambien unos revestimientos para apoyar la fluencia de la materia y evitar la adhesion del metal sobre las matrices. Asf se utilizan aceites de grafito, soluciones acuosas que contienen grafito o no para la pulverizacion o el revestimiento, ceramicas, lubrificantes solidos del tipo revestimiento en seco.

Si tanto en la fundicion como en el forjado, considerados por separado, se conoce la practica del revestimiento lubrificante en seco, la realizacion de esta solucion no ha sido aplicada nunca en un procedimiento susceptible de combinar las dos operaciones sucesivas de colado de fundicion y luego de forjado. El propio Solicitante ha estado al

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origen del procedimiento 'COBAPRESS' definido en la patente EP 119 365, ha desarrollado la realizacion de un revestimiento de grafito, tal como se ha mencionado previamente en la patente FR 2 803 232.

En la practica, era debido a la naturaleza de este procedimiento 'COBAPRESS' del colado-forjado que existfa la imposibilidad de utilizar la tecnica del revestimiento lubrificante en sus soluciones tradicionales y las tecnicas conocidas utilizadas en la fundicion tradicional y el forjado tradicional.

El Solicitante que se ha interesado durante mucho tiempo por dicha problematica, examinando todas las incidencias del coste y de la realizacion, ha descubierto una solucion particularmente interesante en el marco de una seleccion particular de la operacion de revestimiento, y de este modo un control de los costes de fabricacion y de las condiciones de intervencion sin ser una traba para un coste de inversion redhibitorio.

Los ensayos efectuados confirman el interes de la solucion aportada por el Solicitante.

Asf, de acuerdo con la invencion, la misma consiste en la realizacion de un procedimiento que consiste en el colado en fundicion de una preforma segun unas formas con dimensiones deseadas, en la transferencia de dicha preforma de fundicion en un horno tunel, luego en una operacion de precalentamiento a una temperatura del orden de 500°, en transferir la preforma de fundicion precalentada a una matriz de forjado con una forma y unas dimensiones claramente menores, y en efectuar la operacion de estampacion a una presion del orden de 600 a 700 MPa, siendo el procedimiento caracterizado por el hecho de que, previamente a la transferencia de la preforma de fundicion precalentada en la matriz de forjado, dicha matriz de forjado y los medios de posicionamiento de la preforma constituidos por unas espigas son sometidos a una operacion de pulverizacion de un polvo sobre toda la superficie interior de la matriz de forjado susceptible de recibir la preforma de fundicion precalentada, y sobre las espigas.

De acuerdo con otra caractenstica de la invencion, la pulverizacion puede realizarse con o sin aplicacion electroestatica.

La aplicacion electroestatica asegura una aplicacion homogenea y permite alcanzar unas zonas inaccesibles sobre la matriz de forjado en lo que se refiere a la configuracion de la preforma. El polvo que es proyectado y pulverizado contiene una cera que sirve como vector a los agentes de desmoldeo y se funde a 100°C. El polvo puede incluir una composicion a base de partfculas de grafito o no, en unas proporciones muy limitadas en el caso de la aplicacion electroestatica del orden de 10% como maximo.

La solucion aportada por la invencion presenta numerosas ventajas con respecto a la tecnologfa desarrollada por el Solicitante. Ya no hace falta disponer de una cubeta de retencion del recubrimiento de grafito e ya no hay que utilizar agua. Ya no existe necesidad de asegurar un seguimiento del porcentaje de dilucion, lo que reduce considerablemente el coste del seguimiento y del mantenimiento. Se ha reducido a un nivel ambiental el ruido producido para la proyeccion del revestimiento lfquido sobre la matriz, en lo que se refiere a la supresion de las cubetas de retencion, ya no hay vertido lfquido y no existe acumulacion de suciedad de la red de aspiracion unida a la proyeccion del revestimiento lfquido sobre la matriz.

En lo que se refiere al nivel tecnico, se mejora la fluencia de la preforma durante la operacion de forjado, se disminuye la acumulacion de suciedad en las herramientas utilizadas durante el forjado y se obtiene un aumento de la vida util de la matriz de estampado que es sometida a menos choques termicos.

Claims (5)

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   REIVINDICACIONES

   1. Procedimiento que consiste en el colado en fundicion de una preforma segun unas formas de dimensiones deseadas, en la transferencia de dicha preforma de fundicion en un horno tunel, luego en una operacion de precalentamiento a una temperatura del orden de 400 a 500°, en la transferencia de la preforma de fundicion precalentada en una matriz de forjado con unas dimensiones y forma claramente menores, y en la realizacion del proceso de troquelado a una presion del orden de 600 a 700 MPa, siendo el procedimiento caracterizado porque, previamente a la transferencia de la preforma de fundicion precalentada en la matriz de forjado, dicha matriz de forjado y los medios de posicionamiento de la preforma constituidos por unas espigas, se someten a una operacion de pulverizacion de un polvo, y sobre la superficie interior entera de la matriz de forjado susceptible de recibir la preforma de fundicion precalentada y sobre las espigas.
2. 2. Procedimiento de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizado por el hecho de que la pulverizacion de polvo se efectua por aplicacion electroestatica.
3. 3. Procedimiento de acuerdo con la reivindicacion 2, caracterizado por el hecho de que el polvo contiene unas partfculas.
4. 4. Procedimiento de acuerdo con la reivindicacion 3, caracterizado por el hecho de que las partfculas son partfculas de grafito.
5. 5. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 3 y 4, caracterizado por el hecho de que el polvo comprende una composicion de partfculas en una proporcion del orden de 10 % como maximo.