Stampaggio a caldo

Stampaggio a caldo, dove il pezzo viene riscaldato fino a circa il 75% della sua temperatura di fusione. Quando la temperatura del pezzo, prima della forgiatura, si avvicina alla temperatura di fusione, la sollecitazione di flusso e l'energia necessarie per formare il materiale diminuiscono. Pertanto, la velocità di deformazione o velocità di produzione può essere aumentata. Questo è un approccio più costoso alla forgiatura dei metalli e può essere dannoso, portando al cedimento dello stampo a causa di stress termici.
La forgiatura a caldo, detta anche forgiatura a stampo, è un processo che può essere utilizzato per produrre un'ampia varietà di parti nella maggior parte dei metalli. Generalmente, la forgiatura è il processo di formatura e modellatura dei metalli mediante l'uso di martellatura, pressatura o laminazione. I pezzi fucinati vengono prodotti in dimensioni che vanno da pochi millimetri fino a 3 metri o più in alcuni casi.

I principi e le pratiche della forgiatura a caldo sono stati stabiliti fin dal secolo scorso, ma da allora sono stati ovviamente apportati miglioramenti alle attrezzature, ai lubrificanti e alla capacità di lavorare i materiali più difficili da forgiare.
La forgiatura a caldo è una deformazione plastica del metallo a una temperatura e una velocità di deformazione tali che la ricristallizzazione avviene contemporaneamente alla deformazione, evitando così l'incrudimento. Affinché ciò avvenga, è necessario raggiungere una temperatura elevata del pezzo (corrispondente alla temperatura di ricristallizzazione del metallo) durante tutto il processo.

Una forma di forgiatura a caldo è la forgiatura isotermica, in cui i materiali e gli stampi vengono riscaldati alla stessa temperatura. In quasi tutti i casi, la forgiatura isotermica viene condotta su superleghe in vuoto o in atmosfera altamente controllata per prevenire l'ossidazione.
Poiché il metallo è caldo, è facile spostarlo, consentendo forme più elaborate rispetto alla forgiatura a freddo. La forgiatura a caldo è comune per i metalli più duri come l'acciaio che sarebbe difficile da modellare a freddo. Il processo inizia con un lingotto colato, che viene riscaldato alla temperatura di deformazione plastica, quindi forgiato tra stampi fino alla forma e alle dimensioni desiderate. Durante questo processo di forgiatura, la struttura fusa a grana grossa viene frantumata e sostituita da grana più fine, ottenuta attraverso la riduzione dimensionale del lingotto.
A seconda del metallo e del grado di riscaldamento, il processo di forgiatura stesso potrebbe essere sufficiente a temperare o rafforzare il materiale. Di solito, il prodotto viene ulteriormente trattato termicamente dopo essere stato forgiato a caldo.

Un importante fattore di differenziazione nella forgiatura è la temperatura delle billette all'inizio del processo. Nel caso della forgiatura a caldo, le billette vengono riscaldate ad una temperatura alla quale avvengono i processi di ricristallizzazione durante la forgiatura. Pertanto durante la forgiatura non si verifica alcun incrudimento nel materiale, conferendogli una formabilità quasi illimitata.
I materiali in acciaio vengono solitamente riscaldati fino ad una temperatura iniziale di ca. 1.200 °C. Maple esegue la forgiatura a stampo chiuso in cui gli stampi generano il contorno del pezzo desiderato in più fasi.