Forjando vs. Casting: Qual é melhor para algemas?

Esta pergunta: "Forjando vs. Casting: Qual é melhor? " é uma que me perguntaram muitas vezes quando se trata de produtos de manipulação. Para explorar adequadamente a resposta, vamos primeiro considerar o processo de cada um.

Forjar e fundar são dois métodos de fabricação muito diferentes. Quando algo é moldado, o material é aquecido acima de sua temperatura de fusão e derramado em um molde onde se solidifica. Quando algo é forjado, ele é fisicamente forçado a entrar em forma enquanto permanece em estado sólido – embora seja frequentemente aquecido.

Como engenheiro, sempre soube que forjas normalmente têm menos porosidade superficial, estrutura de grãos mais fina, maior resistência à tração, melhor vida/força de fadiga, e maior ductilidade do que fundições. Em outras palavras, forjar forjas são geralmente melhores para algemas. O básico do porquê é bem simples. Quando você derrete o metal para lançá-lo, o tamanho do grão é livre para expandir. Quando esfria de volta para um sólido, a estrutura de grãos é mais natural e mais aleatória, diminuindo sua força.

Mas quanto melhor é uma forja do que um elenco?

Fiz  algumas pesquisas na internet e encontrei um excelente trabalho de pesquisa* escrito por membros do Departamento de Engenharia Industrial & Manufatura da Universidade de Toledo, compartilhado pela Forging Industry Association. Este artigo compara um único tipo de produto feito para os dois lados.  Leia aqui.

Que tal isso para números difíceis? Sem trocadilhos.

• As peças forjadas tinham uma resistência de tração 26% maior do que as peças de gesso. Isso significa que você pode ter algemas mais fortes em um peso de parte menor.
• As peças forjadas têm uma força de fadiga 37% maior, resultando em um fator de seis vida de fadiga mais longa. Isso significa que uma algema forjada vai durar mais tempo.
• O ferro fundido só tem 66% da força de rendimento do aço forjado. A força de rendimento é um indicador de que carga uma algema segurará antes de começar a se deformar.
• As peças forjadas tiveram uma redução de 58% na área quando puxadas para o fracasso. As peças fundidas tiveram apenas uma redução de 6% na área. Isso significa que haveria uma deformação muito maior antes do fracasso em uma parte forjada.

Para ilustrar melhor o ponto, veja as fotos abaixo de nossos testes internos:

Estas algemas forjadas do CM mostram deformidades significativas antes do fracasso. Se você estivesse pendurando uma carga em cima de uma algema, você não gostaria que a algema para avisá-lo antes que ele falhasse? Ou você gosta de surpresas?

Todas as algemas cm são forjadas; e eles são forjados aqui na América em nossa Chattanooga, Tennessee Operations. Mais seguro e feito na América? Acho que vou ficar com forjas. O que você vai fazer?

* O título do artigo de pesquisa é "Fatigue Performance Comparison and Life Forecasts of Forged Steel & Ductile Cast Iron Crankshafts" escrito por Jonathan Williams, Farzin Montazersadgh, e Ali Fatemi, Assistentes de Pós-Graduação e Professor, respectivamente, Departamento de Engenharia Mecânica, Industrial & Manufatura, Universidade de Toledo – Toledo, Ohio.