Materiales 4.0: visualiza tus procesos de forja y mejora el diseño de componentes

El metal y la forja en Euskadi han estado muy extendidos históricamente. La forja es el nombre genérico para todos los métodos de conformado de piezas metálicas mediante calor y compresión. Según EUSTAT, el Instituto Vasco de Estadística, existen alrededor de 250 empresas dedicadas a la forja y estampación en Euskadi[1].

A día de hoy, la industria vasca dedicada a la forja tiene elevado interés en técnicas innovadoras que permiten visualizar los procesos de fabricación metálica, y mejorar el diseño de sus componentes. Aplicadas, estas técnicas responden a la necesidad de producir nuevos componentes con menos defectos y a un coste inferior, más ligeros, y obtener piezas con mejores características metalúrgicas y mecánicas.

El Grupo SPRI, de la mano del BDIH y de su nodo de materiales avanzados, nos trae en este artículo una serie de activos de tres de sus miembros, que permiten a las empresas de forja vascas explorar, por ejemplo, cómo utilizar aceros de forja para cumplir con sus estrategias de aligeramiento, el desarrollo virtual de procesos de forja en frío y caliente y la optimización y validación de diseños de componentes de forja en frío.

TECNALIA, ofrece un activo diferencial mediante su celda avanzada de conformado metálico para materiales ligeros, que permite afrontar el desafío tecnológico que las nuevas formas de movilidad demandan a través de nuevos materiales y procesos. Materiales ligeros con menor conformabilidad y componentes con geometrías complejas, que exigen operaciones de conformado avanzadas y que en sí mismo, suponen un reto para lograr el aseguramiento de la calidad del producto, así como el control del proceso. La singularidad de la celda avanzada de conformado metálico permite la fabricación de prototipos en un entorno preindustrial que, combinado con las capacidades en técnicas de modelización virtual, permite a TECNALIA la transferencia completa de tecnología a las empresas.

Concretamente, los servicios ofrecidos desde este activo son por un lado el desarrollo de nuevos procesos de conformado metálico y/o la optimización de los procesos existentes, incluyendo la caracterización de la ventana de proceso para nuevos materiales, bien sea para estampación, embutición, forja e hidro conformado. Por otro lado, el diseño y desarrollo de procesos de deformación incremental por rotación, como es la forja rotativa, para la obtención de geometrías near-net-shape y por último, el diseño y desarrollo de procesos híbridos mediante combinación de tecnologías de deformación, para una fabricación de producto eficiente y más sostenible.

Desde la Universidad de Mondragón, se cuenta con una prensa servo-mecánica de 4000 kN (Kilonewtons), que permite realizar estudios de viabilidad de procesos de forja y conformado semisólido o thixoforming. El valor de estos servicios radica en la libertad que proporciona en el diseño del molde y en la velocidad de producción que permite, así como una calidad metalúrgica y unas propiedades mecánicas superiores a las proporcionadas por otros tipos de técnicas.

Desde TKNIKA, y su Laboratorio para la validación y optimización de procesos de forja en frío, se cuenta con capacidad de realizar pruebas semi industriales para que los resultados sean comparables con las condiciones de producción real.  Este activo ofrece 4 tipos de servicios: el análisis de los comportamientos de los sistemas de lubricación en los procesos de forja en frío; el estudio de la forjabilidad de diferentes materiales; la modelización de procesos de forja en frío; y la validación de operaciones complejas de forja en frío.

Las soluciones presentadas en este artículo son una muestra de cómo el nodo de materiales avanzados del BDIH y sus numerosos activos y equipos especializados, permite a las empresas transformadoras la adaptación de sus procesos a tecnologías de mayor valor añadido, y más eficientes tanto energética como económicamente y en cuanto a materiales empleados.

Si te interesa ahondar en lo que ofrece el nodo, sigue esta serie de artículos sobre Materiales 4.0 donde te contamos en detalle cuáles son sus capacidades, activos y servicios de un modo práctico y cercano.

Y ponte en contacto con el BDIH para averiguar cómo podemos acercar tu empresa a las soluciones que más te interesen.

[1] Establecimientos en la C.A. de Euskadi por CNAE-2009 (2550 Forja, estampación y embutición de metales; metalurgia de polvos) y periodo 2019 https://www.eustat.eus/banku/id_3452/indexLista.html