¿Alguna vez se ha preguntado por qué algunos metales son perfectos para su proyecto y otros no? En este artículo exploramos los factores clave para seleccionar el material metálico adecuado a sus necesidades. Prepárese para descubrir consejos prácticos y reflexiones que le ayudarán a tomar decisiones informadas y lograr resultados óptimos en sus proyectos de ingeniería mecánica.
A la hora de seleccionar materiales y procesos de fabricación, es imprescindible realizar una evaluación exhaustiva basada en tres perspectivas críticas: idoneidad, viabilidad y rentabilidad. Este enfoque polifacético garantiza el rendimiento óptimo, la fabricabilidad y la viabilidad económica del producto final.
La evaluación de la idoneidad implica analizar si las propiedades y características de rendimiento del material se ajustan a las condiciones de trabajo y requisitos funcionales previstos. Esto incluye la evaluación de las propiedades mecánicas (como la resistencia, la ductilidad y la resistencia a la fatiga), el comportamiento térmico, la resistencia a la corrosión y cualquier atributo específico crucial para la aplicación.
El análisis de viabilidad se centra en determinar si el proceso de fabricación elegido es compatible con el material seleccionado. Abarca consideraciones como la conformabilidad, la maquinabilidad, la soldabilidad y cualquier limitación o reto asociado con el procesamiento del material utilizando el equipo y las técnicas disponibles. Pueden emplearse herramientas avanzadas de simulación y pruebas piloto para validar la viabilidad del proceso e identificar posibles problemas antes de la producción a gran escala.
La evaluación de la rentabilidad examina los aspectos económicos tanto de la selección de materiales como de los procesos de fabricación. Esto implica analizar los costes de las materias primas, los gastos de procesamiento, el consumo de energía, los requisitos de utillaje y los posibles índices de rendimiento. Además, los costes del ciclo de vida, incluidos los de mantenimiento, reciclado y eliminación, deben tenerse en cuenta en la evaluación general de la rentabilidad.
El principio de idoneidad es fundamental en la selección de materiales, ya que exige que los materiales elegidos soporten las condiciones de funcionamiento y cumplan los requisitos de rendimiento. Este paso crítico en la selección de materiales garantiza una funcionalidad y longevidad óptimas de los componentes.
La idoneidad del material se determina mediante un amplio conjunto de especificaciones internas de calidad, entre las que se incluyen:
Al seleccionar los materiales, los ingenieros deben tener en cuenta tres factores clave:
1. Condiciones de carga: Engloba tanto la magnitud como la naturaleza de las tensiones aplicadas (estáticas, dinámicas, cíclicas) y su distribución en el componente. Factores como la fatiga, la fluencia y la resistencia al impacto pueden ser críticos en función de la aplicación.
2. Entorno de servicio: Esto incluye:
3. Requisitos de rendimiento:
Una evaluación holística de estos factores es esencial para garantizar que los materiales seleccionados no sólo cumplen los requisitos de rendimiento, sino que los superan. Este enfoque minimiza el riesgo de fallos prematuros, optimiza la vida útil de los componentes y garantiza una utilización rentable de los materiales.
Además, entre las nuevas consideraciones a tener en cuenta en la selección de materiales figuran la sostenibilidad, la reciclabilidad y el impacto medioambiental, que están cobrando cada vez más importancia en las prácticas modernas de ingeniería.
Una vez seleccionados los materiales, suele ser posible determinar la tecnología de transformación. Sin embargo, es importante tener en cuenta que el proceso de transformación puede alterar las propiedades de los materiales. Además, factores como la forma, la estructura, el tamaño del lote y las condiciones de producción de las piezas también desempeñan un papel importante a la hora de determinar la tecnología de procesamiento del material.
El principio de viabilidad exige tener en cuenta la procesabilidad de los materiales a la hora de seleccionarlos, y deben preferirse los materiales con buena procesabilidad para minimizar la dificultad y el coste de fabricación. Cada proceso de fabricación tiene sus propias características, ventajas e inconvenientes.
Cuando las piezas de un mismo material se fabrican mediante distintos procesos, la dificultad y el coste pueden variar, al igual que el rendimiento necesario para el tratamiento del material. Por ejemplo, la forja puede no ser viable para piezas con formas complejas y de gran tamaño. En tales casos, puede recurrirse a la fundición o a la soldadura, pero el material debe tener buenas prestaciones de fundición o soldadura y la estructura debe cumplir los requisitos de fundición o soldadura.
En otro ejemplo, cuando se fabrican llaves y pasadores mediante estirado en frío, debe tenerse en cuenta el alargamiento de los materiales y el impacto del refuerzo de la deformación en sus propiedades mecánicas.
Además de cumplir los requisitos de uso y procesamiento de materiales, es fundamental tener en cuenta la rentabilidad de los materiales en los procesos de fabricación y manufactura de metales.
El principio de rentabilidad implica seleccionar materiales que ofrezcan un equilibrio óptimo entre rendimiento y precio. El rendimiento engloba las propiedades funcionales del material, normalmente representadas por su vida útil, resistencia mecánica, resistencia a la corrosión y factores de seguridad. El precio de los materiales viene determinado tanto por los costes iniciales como por los del ciclo de vida, incluidos los gastos de producción y los costes operativos a largo plazo.
En los costes de material influyen múltiples factores:
Para optimizar la rentabilidad, los fabricantes deben tener en cuenta:
Los pasos para seleccionar los materiales y los procesos de fabricación son los siguientes:
Para evaluar las condiciones de servicio de las piezas, es necesario determinar la carga específica, el estado de tensión, la temperatura, la corrosión y las condiciones de desgaste que experimentarán las piezas durante su uso.
Para las piezas utilizadas en condiciones normales de temperatura, el principal requisito es que los materiales tengan propiedades mecánicas adecuadas. Sin embargo, para piezas utilizadas en condiciones diferentes, los materiales deben tener propiedades físicas y químicas específicas.
Si las piezas se van a utilizar a altas temperaturas, los materiales deben tener resistencia a altas temperaturas y resistencia a la oxidación. Las piezas utilizadas en equipos químicos deben tener una alta resistencia a la corrosión. Algunas piezas de instrumentos requieren materiales con propiedades electromagnéticas. Para las estructuras de soldadura utilizadas en zonas extremadamente frías, deben tenerse en cuenta los requisitos de tenacidad a bajas temperaturas.
Cuando se utilizan en zonas húmedas, deben incluirse los requisitos de resistencia a la corrosión atmosférica. A continuación se indican los pasos generales para la selección de materiales:
Tenga en cuenta que sólo se trata de directrices generales para la selección de materiales y que el proceso puede ser largo y complejo.
Para piezas importantes y nuevos materialesPara garantizar la seguridad de los materiales durante la selección, se requiere un número importante de pruebas básicas y procesos de producción de prueba. Para materiales menos importantes y piezas de lotes pequeñosLos materiales se seleccionan normalmente basándose en la experiencia de uso de materiales similares en las mismas condiciones de trabajo, y se determinan la marca y la especificación de los materiales, tras lo cual se organiza el proceso de conformado.
Si las piezas presentan daños normales, pueden utilizarse los materiales y el proceso de conformado originales. Si el daño se debe a un daño prematuro anormal, hay que determinar la causa del fallo y tomar las medidas adecuadas. Si es consecuencia del material o de su proceso de producción, puede considerarse la posibilidad de utilizar nuevos materiales o un nuevo proceso de moldeo.
(1) Condiciones de carga
Los materiales de ingeniería están expuestos a diversas fuerzas durante su funcionamiento, como la tensión de tracción, la tensión de compresión, la tensión de cizallamiento, la tensión de corte, el par de torsión y la fuerza de impacto, entre otras.
Las propiedades mecánicas y los modos de fallo de los materiales están estrechamente ligados a las condiciones de carga a las que están sometidos.
En ingeniería, es crucial que la maquinaria y las estructuras funcionen de forma segura y fiable a la vez que cumplen sus requisitos de movimiento.
Por ejemplo, el husillo de una máquina herramienta debe poder funcionar normalmente sin romperse ni deformarse excesivamente bajo tensión. Otro ejemplo es que cuando un gato levanta una carga, el husillo debe permanecer recto y equilibrado sin doblarse repentinamente.
El funcionamiento seguro y fiable de los componentes de ingeniería depende de que cumplan los requisitos de resistencia, rigidez y estabilidad.
Existen condiciones específicas para cada uno de estos aspectos de los materiales en la mecánica de materiales que deben tenerse en cuenta al analizar las condiciones de tensión o seleccionar los materiales.
A la hora de seleccionar materiales en función de las condiciones de tensión, es importante tener en cuenta no sólo las propiedades mecánicas de los materiales, sino también los conocimientos pertinentes sobre mecánica de materiales para tomar una decisión científicamente fundamentada.
Tabla 1 Esfuerzos, formas de fallo y propiedades mecánicas requeridas de varias piezas comunes
| Piezas de recambio | Condiciones de trabajo | Formas habituales de fallo | Principales requisitos de las propiedades mecánicas | ||
| Categoría de estrés | Propiedades de carga | Otras formas | |||
| Tornillo de fijación ordinario | Esfuerzo de tracción y esfuerzo cortante | Carga estática | Deformación y fractura excesivas | Límite elástico Resistencia al cizallamiento | |
| Eje de transmisión | Tensión de flexión Tensión de torsión | Choque cíclico | Fricción y vibración en el gorrón | Fallo por fatiga, deformación excesiva y desgaste en el gorrón | Propiedades mecánicas completas |
| Engranaje de transmisión | Tensión de compresión y tensión de flexión | Choque cíclico | Fuerte fricción, vibración | Desgaste, picaduras, rotura de dientes | Superficie: dureza, flexión resistencia a la fatigaCentro: límite elástico, tenacidad. |
| Primavera | Tensión de torsión Tensión de flexión | Choque cíclico | Vibración | Pérdida de elasticidad, fractura por fatiga | Límite elástico, límite elástico, resistencia a la fatiga |
| Par de émbolos de la bomba de aceite | Tensión de compresión | Choque cíclico | Fricción, corrosión del aceite | abrasión | Dureza y resistencia a la compresión |
| Matriz de trabajo en frío | Estrés complejo | Choque cíclico | Fuerte fricción | Desgaste y fractura frágil | Dureza, resistencia y tenacidad suficientes |
| Matriz de fundición a presión | Estrés complejo | Choque cíclico | Alta temperatura, fricción, corrosión del metal líquido | Fatiga térmica, fractura frágil, desgaste | Resistencia a altas temperaturas, resistencia a la fatiga térmica, tenacidad y dureza al rojo |
| Rodamientos | Tensión de compresión | Choque cíclico | Fuerte fricción | Fractura por fatigadesgaste, picaduras, descascarillado | Resistencia a la fatiga por contacto, dureza y resistencia al desgaste |
| Cigüeñal | Tensión de flexión Tensión de torsión | Choque cíclico | Fricción del diario | Fractura frágil, fractura por fatiga, erosión y desgaste | Resistencia a la fatiga, dureza, resistencia a la fatiga por impacto y propiedades mecánicas generales |
| Biela | Tensión de tracción y tensión de compresión | Choque cíclico | Fractura frágil | Resistencia a la fatiga por compresión, resistencia a la fatiga por impacto | |
(2) Temperatura de servicio de los materiales
La mayoría de los materiales suelen utilizarse a temperatura ambiente, aunque también los hay que se emplean a temperaturas altas o bajas.
Debido a estas diferentes temperaturas de servicio, las propiedades requeridas de los materiales también varían enormemente.
A medida que disminuye la temperatura, la tenacidad y la plasticidad de los materiales de acero disminuyen continuamente. En un momento determinado, se produce una disminución significativa de la tenacidad y la plasticidad, denominada temperatura de transición dúctil-frágil.
Cuando se utilizan por debajo de la temperatura de transición dúctil-frágil, los materiales son susceptibles a la fractura frágil bajo una tensión baja, lo que puede provocar daños. Por lo tanto, al seleccionar acero para uso a baja temperatura, deben elegirse materiales con una temperatura de transición dúctil-frágil inferior a las condiciones de trabajo.
La aleación de diversos aceros de baja temperatura tiene por objeto reducir contenido en carbono y mejorando su tenacidad a baja temperatura.
A medida que aumenta la temperatura, las propiedades de los materiales de acero sufren varios cambios, entre ellos una disminución de la resistencia y durezaAumento y posterior disminución de la plasticidad y la tenacidad, y oxidación o corrosión a altas temperaturas.
Estos cambios afectan al rendimiento del material y pueden inutilizarlo. Por ejemplo, la temperatura de servicio del acero al carbono y la fundición no debe superar los 480 ℃, mientras que la temperatura de servicio del acero aleado no debe superar los 1150 ℃.
(3) Corrosión
En la industria, el índice de corrosión se utiliza comúnmente para expresar la resistencia de los materiales a la corrosión.
La velocidad de corrosión se mide como la pérdida de material metálico por unidad de superficie en un tiempo determinado, o como la profundidad de la corrosión en el material metálico a lo largo del tiempo.
La industria utiliza habitualmente un sistema de clasificación de la resistencia a la corrosión de 6 categorías y 10 grados, que van desde la Clase I, con resistencia total a la corrosión, hasta la Clase VI, sin resistencia a la corrosión, como se muestra en la Tabla 2.
Cuadro 2 Clasificación y criterios de calificación de la resistencia a la corrosión de Materiales metálicos
| Clasificación de la resistencia a la corrosión | Clasificación de la resistencia a la corrosión | Velocidad de corrosión, mm/d | |
| I | Resistencia total a la corrosión | 1 | <0.001 |
| Ⅱ | Muy resistente a la corrosión | 23 | 0.001~0.005 0.005~0.01 |
| III | Resistencia a la corrosión | 45 | 0.01~0.05 0.05~0.1 |
| IV | Resistencia a la corrosión | 67 | 0.1~0.5 0.5~1.0 |
| V | Poca resistencia a la corrosión | 89 | 1.0~5.0 5.0~10.0 |
| VI | No resistente a la corrosión | 10 | >10.0 |
La mayoría de los materiales de ingeniería funcionan en entornos atmosféricos y sufren corrosión atmosférica, que es un problema habitual.
La humedad de la atmósfera, la temperatura, la luz solar, el agua de lluvia y el contenido de gases corrosivos influyen enormemente en la corrosión de estos materiales.
En las aleaciones comunes, el acero al carbono tiene un índice de corrosión de 10^-605 m/d en atmósferas industriales, pero puede utilizarse tras ser pintado o tratado con otras capas protectoras.
Los aceros de baja aleación que contienen elementos como cobre, fósforo, níquel y cromo han mejorado mucho su resistencia a la corrosión atmosférica y pueden utilizarse sin pintar.
Materiales como el aluminio, el cobre, el plomo y el zinc tienen una buena resistencia a la corrosión atmosférica.
(4) Resistencia al desgaste
A continuación se enumeran los factores que afectan a la resistencia al desgaste de los materiales:
① Propiedades de los materialesentre las que se incluyen la dureza, la tenacidad, la capacidad de endurecimiento por deformación, la conductividad térmica, la estabilidad química, el estado de la superficie, etc.
② Condiciones de fricción: incluidas las características del material abrasivo en la fricción, la presión, la temperatura, la velocidad de fricción, las propiedades de los lubricantes y la presencia de condiciones corrosivas.
En general, los materiales con alta dureza son menos susceptibles a la penetración o abrasión por objetos abrasivos, y tienen un alto límite de fatiga, lo que se traduce en una alta resistencia al desgaste. Además, una dureza elevada garantiza que, aunque el material sea penetrado o abrasionado, no se romperá, lo que mejora aún más su resistencia al desgaste.
Por lo tanto, la dureza es el principal aspecto de la resistencia al desgaste. Es importante tener en cuenta que la dureza de los materiales puede cambiar durante su uso. Por ejemplo, los metales que sufren endurecimiento por trabajo se endurecen durante la fricción, mientras que los metales que pueden ablandarse por calor pueden ablandarse durante la fricción.
Generalmente, una vez determinado el material de un producto, se suele identificar el tipo de proceso de conformado.
Por ejemplo, si el producto es de hierro fundido, debe utilizarse fundición; si es de chapa metálicaSi se trata de piezas de plástico ABS, la mejor opción es el moldeo por inyección, y si se trata de piezas cerámicas, hay que elegir el proceso de conformado cerámico adecuado.
Sin embargo, es importante tener en cuenta que el proceso de conformado también puede afectar al rendimiento del material, por lo que hay que tener en cuenta los requisitos de rendimiento final del material al seleccionar el proceso de conformado.
Rendimiento de los materiales del producto
① Propiedades mecánicas de los materiales
Por ejemplo, engranaje de acero Las piezas pueden fundirse cuando sus propiedades mecánicas no son críticas, pero cuando se requieren propiedades mecánicas elevadas, debe recurrirse al procesado por presión.
② Comportamiento en servicio de los materiales
Por ejemplo, en la fabricación de volantes de inercia para coches y motores de automóviles, el acero forja de troqueles en lugar de la forja en matriz abierta. Esto se debe a que la alta velocidad de los coches y la necesidad de una conducción suave hacen que las fibras expuestas en las piezas forjadas del volante puedan provocar corrosión y afectar al rendimiento. La forja en matriz cerrada es preferible a la forja en matriz abierta, ya que elimina la rebaba y evita cortar y exponer la estructura de fibra de las piezas forjadas.
③ Propiedades tecnológicas de los materiales
Las propiedades tecnológicas incluyen propiedades de fundición, propiedades de forja, propiedades de soldadura, propiedades de tratamiento térmico y propiedades de corte. Por ejemplo, los materiales metálicos no férreos con poca soldabilidad deben conectarse utilizando soldadura por arco de argón en lugar de la soldadura por arco manual. El PTFE, al ser un material termoplástico poco fluido, no es apto para el moldeo por inyección y solo debe moldearse mediante prensado y sinterizado.
④ Propiedades especiales de los materiales
Entre las propiedades especiales figuran la resistencia al desgaste, la resistencia a la corrosión, la resistencia al calor, la conductividad o el aislamiento. Por ejemplo, el impulsor y la carcasa de una bomba resistente a los ácidos deben ser de acero inoxidable y estar fundidos. Si se utiliza plástico, el moldeo por inyección es una opción. Si se requiere tanto resistencia al calor como a la corrosión, debe utilizarse cerámica y moldearse mediante el proceso de inyección.
(2) Lote de producción de piezas
Para la fabricación en serie de productos, debe seleccionarse un proceso de moldeo de alta precisión y productividad que garantice la precisión y la eficacia. Aunque el equipo necesario para estos procesos de moldeo puede tener un coste de fabricación relativamente alto, esta inversión puede compensarse con la reducción del consumo de material por producto.
Para la producción en serie de piezas forjadas, se recomienda procesos de conformado incluyen la forja en estampa, el laminado en frío, el estirado en frío y la extrusión en frío.
Para la producción en serie de piezas de fundición de aleaciones no ferrosas, fundición de moldes metálicos, fundición a presión y baja fundición a presión son los procesos de moldeo recomendados.
Para la producción en serie de piezas de nailon MC, el proceso de moldeo por inyección es la opción preferida.
Para la producción de lotes pequeños, pueden seleccionarse procesos de conformado con menor precisión y productividad, como el moldeo manual, la forja libre, la soldadura manual y los procesos que implican corte.
(3) Complejidad de la forma y requisitos de precisión de las piezas
Para las piezas metálicas de formas complejas, en particular las que tienen cavidades internas intrincadas, el proceso de fundición a menudo se selecciona, como en el caso de la caja, el cuerpo de la bomba, el bloque de cilindros, el cuerpo de la válvula, la carcasa y los componentes de la bancada.
Las piezas de plástico de ingeniería con formas complejas suelen fabricarse mediante el proceso de moldeo por inyección.
Las piezas cerámicas de formas complejas pueden fabricarse mediante moldeo por inyección o fundición.
Para piezas metálicas con formas sencillas, pueden utilizarse procesos de conformado por presión o soldadura.
Las piezas de plástico de ingeniería con formas sencillas pueden fabricarse mediante procesos de moldeo por soplado, extrusión o moldeo.
Las piezas cerámicas con formas sencillas suelen moldearse.
Si el producto es una pieza de fundición y la precisión dimensional no es un requisito importante, puede utilizarse la fundición en arena ordinaria. Si la precisión dimensional es alta, se puede optar por la fundición a la cera perdida, la fundición por evaporación, la fundición a presión o la fundición a baja presión en función del material de fundición y el tamaño del lote.
Para requisitos de precisión dimensional bajos en forja, se suele utilizar la forja libre. Para requisitos de alta precisión, se opta por la forja en matriz o el conformado por extrusión.
Si el producto es de plástico y requiere poca precisión, se prefiere el moldeo por soplado hueco. Para requisitos de alta precisión, se elige el moldeo por inyección.
(4) Condiciones de producción existentes
Las condiciones de producción existentes se refieren a la capacidad actual de los equipos, los conocimientos técnicos del personal y la posibilidad de subcontratar productos.
Por ejemplo, cuando se fabrican productos de maquinaria pesada, si no se dispone de un horno siderúrgico de gran capacidad o de equipos de elevación y transporte de cargas pesadas in situ, se suele recurrir al proceso combinado de fundición y soldadura. Esto implica dividir las piezas grandes en piezas más pequeñas para fundirlas y luego soldarlas para formar piezas más grandes.
Otro ejemplo: las piezas del cárter de aceite de un torno suelen fabricarse estampando finas placas de acero con una prensa. Si las condiciones in situ no son adecuadas para este proceso, deben utilizarse métodos alternativos.
Por ejemplo, si no hay chapas finas ni prensas grandes in situ, puede ser necesario utilizar el proceso de fundición. Si se dispone de chapas finas pero no hay prensas grandes, puede utilizarse un proceso de conformado por hilatura económico y viable como sustituto del conformado por estampación.
(5) Consideración de nuevos procesos, tecnologías y materiales
Con las crecientes demandas del mercado industrial, los usuarios exigen cada vez más variedad de productos y mejoras de calidad, lo que lleva a pasar de la producción en serie a la producción de múltiples variedades y lotes pequeños. Esto amplía el campo de aplicación de nuevos procesos, tecnologías y materiales.
Para acortar el ciclo de producción y mejorar los tipos y la calidad de los productos, es necesario considerar el uso de nuevos procesos, tecnologías y materiales, como la fundición de precisión, la forja de precisión, el troquelado de precisión, la extrusión en frío, la forja líquida, el conformado superplástico, el moldeo por inyección, la pulvimetalurgia, la cerámica y otros conformados estáticos por presión, el conformado de materiales compuestos y el conformado rápido. Esto permitirá obtener piezas de forma casi neta y mejorar significativamente la calidad del producto y los beneficios económicos.
Además, para hacer una selección razonable del proceso de moldeo, es importante tener una comprensión clara de las características y el ámbito de aplicación de los diversos procesos de moldeo, así como el impacto del proceso de moldeo en las propiedades del material.
En la tabla 3 se muestran las características de varios procesos de conformado de piezas en bruto de materiales metálicos.
Cuadro 3 Características de los distintos procesos de conformado de chapas
| Fundición | Forja | Estampación de piezas | Soldadura | Laminados | |
| Características del moldeo | Formación en estado líquido | Deformación plástica sólida | Deformación plástica sólida | Conexión en cristalización o estado sólido | Deformación plástica sólida |
| Requisitos de rendimiento del proceso de materiales | Buena liquidez y baja contracción | Buena plasticidad, resistencia a pequeñas deformaciones | Buena plasticidad, resistencia a pequeñas deformaciones | Alta resistencia, buena plasticidad, buena estabilidad química en estado líquido | Buena plasticidad, resistencia a pequeñas deformaciones |
| Materiales comunes | Materiales de acero, aleaciones de cobre, aleaciones de aluminio | Acero al carbono medio, acero estructural aleado | Acero dulce, chapa de metal no ferroso | Acero bajo en carbono, acero de baja aleación, acero inoxidable, aleación de aluminio | Acero de bajo y medio carbono, acero aleado, aleación de aluminio, aleación de acero |
| Características de la estructura metálica | Grano grueso y tejido suelto | Los granos son finos, densos y dispuestos direccionalmente | Formar una nueva organización aerodinámica en la dirección del estiramiento | La zona de soldadura es de estructura de fundición, y el zona de fusión y zona de sobrecalentamiento son gruesas | Los granos son finos, densos y dispuestos direccionalmente |
| Características de la estructura metálica | Grano grueso y tejido suelto | Los granos son finos, densos y dispuestos direccionalmente | Formar una nueva organización aerodinámica en la dirección del estiramiento | La zona de soldadura es de estructura de fundición, y los granos de la zona de fusión y la zona de recalentamiento son gruesos. | Los granos son finos, densos y dispuestos direccionalmente |
| Propiedades mecánicas | Ligeramente inferior a las piezas forjadas | Mejor que las piezas moldeadas de la misma composición | La resistencia y la dureza de la pieza deformada son elevadas, y la rigidez estructural es buena. | Las propiedades mecánicas de la junta pueden alcanzar o aproximarse a las del metal base | Mejor que las piezas moldeadas de la misma composición |
| Características estructurales | Forma sin restricciones, puede producir piezas de estructura bastante compleja | Forma simple | Estructura ligera y forma ligeramente compleja | El tamaño y la estructura no suelen tener restricciones | Forma sencilla, menos cambios en las dimensiones horizontales |
| Índice de utilización del material | alta | bajo | superior | superior | Baja |
| Ciclo de producción | largo | Forja libre corta, forja con matriz larga | largo | Más corto | corto |
| Costes de producción | Baja | superior | Cuanto mayor sea el lote, menor será el coste | superior | Baja |
| Ámbito principal de aplicación | Diversas piezas estructurales y mecánicas | Piezas de transmisión, herramientas, moldes y otras piezas | Piezas diversas formadas por chapa | Varias piezas estructurales metálicas, parcialmente utilizadas para piezas en bruto | Piezas brutas estructurales |
| Ejemplos de aplicación | Bastidor, bancada, base, banco de trabajo, carril guía, caja de cambios, cuerpo de bomba, cigüeñal, asiento de cojinete, etc. | Husillo de máquina herramienta, eje de transmisióncigüeñal, biela, perno, muelle, matriz, etc. | Carrocería de automóvil, carcasa de contador de motor, carcasa de instrumentos eléctricos, depósito de agua, depósito de aceite | Calderas, recipientes a presión, tuberías de recipientes químicos, estructuras de plantas, puentes, carrocerías de vehículos, cascos, etc. | Eje liso, husillo, perno, tuerca, pasador, etc. |
Como fundador de MachineMFG, he dedicado más de una década de mi carrera a la industria metalúrgica. Mi amplia experiencia me ha permitido convertirme en un experto en los campos de la fabricación de chapa metálica, mecanizado, ingeniería mecánica y máquinas herramienta para metales. Estoy constantemente pensando, leyendo y escribiendo sobre estos temas, esforzándome constantemente por mantenerme a la vanguardia de mi campo. Deje que mis conocimientos y experiencia sean un activo para su empresa.
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