¿Cómo se forjan y mecanizan las bridas especiales?

El proceso de forjado y mecanizado de bridas especiales (bridas no estándar o con formas especiales) suele ser más complejo que el de las bridas estándar, y requiere una combinación de requisitos de diseño y procesos de mecanizado específicos. A continuación, se describen los pasos y puntos clave típicos del forjado y mecanizado de bridas especiales, resumiendo su flujo de trabajo:

1. Preparación del material

Selección del material: Seleccionar el material adecuado según el entorno de uso de la brida especial (como presión, temperatura, medio), como acero al carbono, acero inoxidable, acero aleado, etc.

Corte del material: Calcular las dimensiones necesarias del tocho según los planos de diseño, generalmente cortando la materia prima en tochos del tamaño adecuado mediante aserrado o corte con llama.

2. Calentamiento

Colocar el tocho en un horno de calentamiento y calentarlo hasta la temperatura de forjado (normalmente entre 900 y 1200 °C, la temperatura específica depende del tipo de material), asegurando que el material tenga buena plasticidad.

El proceso de calentamiento debe controlar la temperatura para evitar el sobrecalentamiento o el calentamiento insuficiente, a fin de garantizar el rendimiento del material.

3. Conformado por forjado

Diseño del molde: Debido a la forma especial de las bridas especiales, normalmente es necesario personalizar los moldes especiales. El diseño del molde debe coincidir con precisión con la forma geométrica y las dimensiones de la brida.

Proceso de forjado:

Forjado libre: Para bridas especiales en lotes pequeños o con formas relativamente simples, se puede utilizar el forjado libre, que se forma directamente mediante martilleo o prensado.

Forjado con matriz: Para formas complejas o producción en grandes cantidades, se utiliza el proceso de forjado con matriz, colocando el tocho calentado en el molde y formándolo mediante una prensa o un martillo de forja, asegurando la precisión y la uniformidad.

Forjado en múltiples etapas: Para bridas especiales con formas complejas, puede ser necesario realizar múltiples forjados y ajustes para acercarse gradualmente a la forma final.

Precauciones: Al forjar, es necesario controlar la cantidad de deformación y la relación de forjado para evitar defectos internos (como grietas, inclusiones).

4. Tratamiento térmico

Una vez completado el forjado, se realiza un tratamiento térmico (como normalizado, recocido o temple y revenido) para eliminar las tensiones internas, mejorar la estructura y las propiedades del material.

El proceso de tratamiento térmico se selecciona según el material y los requisitos de uso; por ejemplo, las bridas de acero inoxidable pueden requerir un tratamiento de solución.

5. Mecanizado

Mecanizado en bruto: Realizar un mecanizado inicial de la pieza forjada mediante torneado, fresado o taladrado, eliminando el exceso de material y acercándose a las dimensiones de diseño.

Mecanizado de precisión: Realizar un mecanizado de alta precisión en las partes críticas (como la superficie de sellado, los orificios para pernos), asegurando que las tolerancias dimensionales y el acabado superficial cumplan con los requisitos.

Mecanizado especial: Las bridas especiales pueden requerir el mecanizado de superficies curvas no estándar, ranuras o estructuras de conexión especiales, lo que requiere el uso de máquinas herramienta CNC u otros equipos especiales.

6. Inspección y control de calidad

Inspección dimensional: Utilizar máquinas de medición de coordenadas, calibradores y otras herramientas para verificar si las dimensiones geométricas de la brida cumplen con los requisitos del plano.

Ensayos no destructivos: Realizar ensayos ultrasónicos (UT), ensayos de partículas magnéticas (MT) o ensayos radiográficos (RT) para verificar los defectos internos y superficiales.

Pruebas de rendimiento: Realizar pruebas de las propiedades mecánicas del material (como dureza, resistencia a la tracción) para garantizar que cumplan con los requisitos de uso.

7. Tratamiento superficial y embalaje

Tratamiento superficial: Realizar un tratamiento de arenado, pulido o recubrimiento anticorrosivo según sea necesario para mejorar la resistencia a la corrosión o la estética.

Embalaje: Una vez completado el mecanizado y la inspección, realizar un tratamiento antioxidante y embalar adecuadamente para evitar daños durante el transporte.

Precauciones

Comunicación del diseño: Las bridas especiales suelen ser productos personalizados, por lo que es necesario comunicarse plenamente con el cliente para garantizar que los planos y los requisitos estén claros.

Optimización del proceso: Las formas complejas pueden requerir múltiples pruebas de molde y ajustes del proceso para garantizar la calidad del conformado.

Selección del equipo: Seleccionar el equipo de forjado y las máquinas herramienta adecuadas según el tamaño y la complejidad de la brida.

Resumen

El forjado y mecanizado de bridas especiales es un proceso complejo que integra la selección de materiales, el forjado de precisión, el tratamiento térmico y el mecanizado. La clave reside en el diseño del molde, el control del proceso y la inspección de calidad para garantizar que el producto cumpla con los requisitos específicos de rendimiento y dimensiones.