HidroconformadoEl Hidroconformado (o hydroforming en inglés) consiste en el conformado de un material mediante la acción de un líquido sometido a presión (agua o emulsiones de agua y aceite). Puede dividirse en tres pasos básicos: Carga de la pieza (tubular o chapa) en la prensa Llenado del tubo o de la matriz con líquido Conformado de la pieza mediante la acción simultánea de fuerza axial (en caso de tubos) y presión interna (pudiendo llegar hasta los 10.000 bares) Elementos del Hidroconformado Fluido de trabajo El fluido, principalmente agua, suele llevar añadido algún tipo de lubricante. A altas temperaturas se ha tenido que eliminar el agua, empleándose únicamente aceite, o incluso algún gas para muy altas temperaturas de conformado. En ocasiones es además necesario añadir algún tipo de lubricante en la cara seca de la chapa o tubo. El uso de lubricantes está principalmente justificado para favorecer la fluencia del material (al reducir la fricción con los elementos fijos) Materiales Hidroconformables El material más empleado hoy en día es el acero, aunque todos los metales que pueden conformarse en frío son válidos para el hidroconformado. La elección del material a emplear está ligada a los requerimientos de la pieza final y a los límites del proceso. Por otra parte las aleaciones ligeras, como las de aluminio resultan ser más rígidas y propensas a rotura por deformación en frío por lo que puede resultar favorable realizar el hidroconformado a temperaturas mayores para aumentar así la maleabilidad del material de partida. A continuación se deforma el material con una prensa hidráulica convencional y se introduce líquido a presión. La chapa no deformada se sitúa en la matriz 2.GIF--- . El material se expande por la presión del fluido en el interior de una matriz con forma de cavidad cerrada. La matriz superior (entendiendo por esto la membrana) es desplazada por la presión para deformar la chapa durante la primera etapa de conformado 4. se abre la prensa y se retira la chapa aplicándole en caso necesario un posterior tratamiento térmico para eliminar las tensiones mecánicas del material El hidroconformado con punzón: En este proceso se posiciona la chapa sobre una matriz. Tras despresurizar el fluido. El material se deforma por la presión interna.Tipos de Hidroconformado Hidroconformado de Chapa Hidroconformado de Chapa Simple Los procesos de hidroconformado de chapa se basan en la utilización de un fluido a presión para obligar a la chapa a adoptar la forma del punzón o del molde. muy difícil de conseguir por otros métodos tradicionales de embutición profunda ------IMAGEN----. Se cierra la prensa y se aplica una presión inicial de pre. De este modo el material sufre un trabajo de endurecimiento. Pasos: 1. Hidroconformado con matriz: Este sistema de hidroconformado utiliza una matriz que sirve como negativo de la forma final de la pieza en una de las caras y un mecanismo hidráulico que proporciona el fluido a presión (puede estar incluido tanto en la matriz superior como en la inferior) para empujar la chapa contra la matriz. que sella solamente su perímetro.conformado para colocar bien la chapa 3. El tubo de partida. pero debiendo tener siempre la misma área proyectada. Pudiendo emplearse además una compresión simultánea para evitar un excesivo adelgazamiento del espesor del tubo en las zonas sometidas a una fuerte expansión. Los punzones de sellado cierran las extremidades del tubo y se inicia el llenado 4. El sistema de anclaje se realiza por los extremos del tubo que garantizan su forma final durante su conformado. A continuación se enumeran los pasos de este tipo de hidroconformado: 1. ya que “siguen” el movimiento del tubo cuando este se deforma. que permiten alojar en su interior el tubo inicial a deformar. Por este método se consiguen elementos estructurales huecos y piezas de tipo depósito. La matriz se cierra por un proceso hidráulico que puede conformar de manera mecánica el tubo durante el cierre 3.Hidroconformado de Chapa Doble Este proceso se caracteriza por conformar simultáneamente dos piezas en un molde al introducir un fluido a alta presión en el hueco entre ambas piezas y obligar a las chapas adoptar la forma del molde. mediante la introducción de un fluido a presión. distintos espesores e incluso ser de diferentes materiales. El material se expande por el incremento de presión del líquido que se realiza conjuntamente con el avance simultáneo de los punzones de sellado. Hidroconformado de Tubo Consiste en el conformado de un tubo de acero contra las paredes de una matriz. Tubos rectos o pre-deformados se introducen primero en la matriz 2. tiene sección constante y la pieza final puede tener sección variable y/o salientes localizados en zonas concretas de la pieza. obteniéndose unas formas suaves Suele tener dos matrices. fluye hacia el interior de las zonas de conformado y da la configuración final de la pieza ----IMAGEN TUBOS------- . recto o preconformado (prebending) con diferentes curvados. También pueden ser empleados para fabricar parejas de piezas que pueden tener diferentes geometrías. ya que con el hidroconformado se pueden crear formas irregulares y geometrías complejas. Ventajas e Inconvenientes Ventajas La principal ventaja del hidroconformado es la flexibilidad. Mejora las propiedades frente a fatiga por la reducción de articulaciones soldadas. . Cantidad reducida de desechos Obtención de formas más suaves Inconvenientes Las condiciones de trabajo son difíciles de obtener. que permite al usuario decidir en las fases iniciales del proyecto si el componente se puede producir mediante esta técnica o si se requieren modificaciones en su diseño. incluso incapaces de fabricar por otros métodos.Simulación por Elementos Finitos En hidroconformado es importante el empleo de la simulación por elementos finitos. Además permite analizar con mayor detalle las partes más críticas del modelo. Otras ventajas obtenidas gracias al hidroconformado son: Reducción del peso. mediante la disminución de las soldaduras (reduciendo la capacidad de corrosión) para unir partes y por la posibilidad de alcanzar espesores mucho más reducidos en comparación con piezas fundidas. Homogeneidad de las características de las piezas y exentas de defectos. tanto por ser una tecnología nueva (especialmente en caliente) como por existir muchos parámetros que deben ser tenidos en cuenta en el proceso. El uso de la simulación por elementos finitos y del diseño asistido por ordenador ayuda a definir el proceso completo incluso antes de que las matrices se hayan fabricado. . lo cual conlleva una elevada inversión inicial. pilares y carrocería). aparatos de elevación. travesaños. el avance excesivo de los punzones de sellado puede dar lugar a formación de arrugas… El tiempo del ciclo de trabajo es largo y la productividad es baja Campos de Aplicación Existen múltiples aplicaciones del hidroconformado. sillas de ruedas y aplicaciones médicas. cuadros de aplastamiento. radiadores. productos de construcción. También se utiliza esta técnica para fabricar algunas partes como puede ser el cuadro de una bicicleta. Esto es debido a que estos tipos de industrias se ven obligados a realizar componentes más ligeros. pero especialmente se centra en el campo de la aeronáutica y la automoción (piezas del marco. consiguiendo así una reducción del consumo de combustible y de las emisiones contaminantes que conlleva. La maquinaria de hidroconformado es muy grande y costosa. así como para la creación de instrumentos musicales. Técnica limitada a determinados materiales Proceso delicado: Una presión excesiva puede producir rotura. colectores de escape. estructuras de muebles. como los carriles laterales. Existen nuevos mercados que se están beneficiando de esta técnica y la están aplicando al desarrollo de algunos componentes como son: accesorios de fontanería. capós.