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Estabilizado de tensiones por vibración: una alternativa real al tratamiento térmico en horno / nº 259

El alivio de tensiones por vibración se ha convertido en una alternativa real y efectiva al tratamiento térmico por horno. El equipo “Fórmula 62”, de tecnología estadounidense, se está utilizando en España con resultados plenamente satisfactorios. Aplicable a una gran variedad de materiales, no tiene efectos negativos en las piezas a estabilizar. Las tolerancias de las piezas se mantienen

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Las tensiones residuales se generan por diferentes motivos: en fundiciones, mediante las fuerzas de contracción que surgen a medida que la pieza se solidifica; en la elaboración de metales, debido a las características elásticas del material; al cortar metal, por la acción cortante que va siempre acompañada de deformación; al soldar, debido a la expansión y contracción del material; al mecanizar, etc. Frecuentemente, estas tensiones son de tal magnitud que es preciso atenuarlas para prevenir la excesiva distorsión o agrietamiento de la pieza.

En la mayoría de los casos, las tensiones residuales en los metales son causadas por la deformación de partes de la estructura cristalina interna del propio material. Para restaurar esta retícula interna, es necesaria la introducción de energía a la pieza. El F62 introduce esta energía a la pieza mediante la aplicación de vibraciones de baja frecuencia que atenúan las tensiones internas del material en cuestión.

SECO TOOLS - Estabilizado de tensiones por vibración: una alternativa real al tratamiento térmico en horno

Se ha comprobado que las vibraciones resonantes son el método más efectivo para reducir los esfuerzos residuales por medio de vibraciones. El proceso mediante frecuencias resonantes produce una redistribución de esfuerzos más pronunciada en comparación con los métodos con frecuencias sub-resonantes o sub-armónicas. Las vibraciones de baja frecuencia proporcionan energía de gran amplitud y son muy eficientes en la reducción de los picos de esfuerzos residuales en las piezas metálicas y estructuras de componentes soldados.

El equipo F62 consta de un vibrador de velocidad variable que se aplica a la pieza y de una consola electrónica encajada dentro de un gabinete portátil que se puede desplazar a cualquier parte de la planta de producción. A la pieza a estabilizar también se le aplica un acelerómetro que detecta las vibraciones y transmite la señal a la consola por medio de un cable coaxial. Se determina el punto de resonancia de la pieza, cuya búsqueda queda plasmada por medio de una gráfica que imprime la consola. El punto de resonancia se determina variando la velocidad del vibrador hasta alcanzar la amplitud deseada. Una vez localizado, se vibra la pieza por un tiempo en relación al peso. El tiempo de trabajo puede variar entre diez minutos y una hora dependiendo del tamaño de la pieza. Si se trata de una pieza muy grande, será necesario aplicar el equipo en varios puntos diferentes. Para un buen estabilizado de han de cumplir dos reglas básicas: aislar la pieza del suelo tanto como sea posible para hacerla vibrar con libertad y aplicar de manera firme el vibrador a la pieza mediante sargentos de apriete, tornillos, etc.

El proceso de la “Fórmula 62” se puede usar en una amplia variedad de metales ferrosos y no ferrosos, incluyendo aceros al carbono, aceros inoxidables, aluminio, hierro fundido, manganeso, etc. Además es aplicable en una gran variedad de formas y tamaños. El tratamiento por vibración no es tan efectivo en materiales laminados en frío, extruidos, endurecidos por deformación plástica, trabajados en frío y materiales endurecidos por solidificación de una fase. El F62 no puede evitar o eliminar deformaciones o combaduras debidas a los efectos del calor y no alisará ni enderezará piezas. Una de las ventajas más destacadas del estabilizado por vibración es su capacidad para aliviar tensiones en cualquier momento de la etapa de fabricación, como por ejemplo, después del desbastado, el perforado o el rectificado.

Tenemos que considerar al F62 como una alternativa al resto de tratamientos pero con una serie de ventajas clave: controlamos el proceso en nuestro propio taller, lo podemos llevar a cabo en cualquier momento del proceso de fabricación y mantenemos las propiedades del material y la pieza dentro de tolerancias.

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