6 Procesos y usos del acero
Análisis de falla de un punzón para punzonado de largueros
Autores :
José Iván López Salazar 1 Mariela Constante Sánchez 2 José Mariano Flores Herrera 3
1 jose . lopez05 @ metalsa . com
2 c . mconst @ ternium . com . mx
3 mariano . floreshr @ uanl . edu . mx
Ingeniería de Materiales , Metalsa Vehículos Comerciales . Alianza Centro # 500 , Parque de Investigación e Innovación Tecnológica ( PIIT ) Autopista al Aeropuerto km 10 . Apodaca , Nuevo León .
1 . INTRODUCCIÓN
Como parte de una iniciativa de mejora continua Metalsa adopta herramientas mecánico-metalúrgicas para mejorar el desempeño de sus herramientas , una de ellas es la aplicación de la metodología de análisis de falla para encontrar la causa raíz de los problemas ocurridos y solucionarlos . De esta manera se estudió la fractura prematura en un punzón de acero grado herramienta ocurrida durante la operación de punzonado de largueros para vehículos comerciales en la planta de Metalsa Apodaca .
Para hacer agujeros existen diversas opciones : taladrar , punzonar , cortar con láser o plasma , sin embargo , la de mayor relación costo-beneficio para producción masiva en espesores de lámina utilizados por Metalsa VC es el punzonado . Este es el método conveniente para realizar agujeros , requiriendo algunos modelos de larguero hasta 300 , motivo por el cual este tipo de herramientas debe poseer alta tenacidad a la fractura y durabilidad en filo .
Las herramientas básicas para el proceso de punzonado son : a ) un punzón convexo b ) una matriz cóncava
Ambos forman parte de un set para mantener la alineación [ 1 ] . Durante el proceso el punzón se encuentra sometido a diversas cargas compresivas y cortantes en función de la alineación . Una característica de los punzones es la resistencia al desgaste , la vida de un punzón entonces se ve influenciada por : a ) características internas como solidez interna , tamaño y distribución de carburos , microestructura , tratamiento térmico , segregación y geometría , b ) características externas como calidad superficial , material que se está punzonando , claro de corte , velocidad de corte y carga aplicada [ 2 ] .
ASM ofrece recomendaciones para realizar análisis de falla de manera general en el Metals Handbook [ 3 ] , y específicamente para dados y herramientas en Tool and Die Failures Source Book [ 4 ] :
OCT- DIC 2020 ASOCIACIÓN TECNOLÓGICA DEL HIERRO Y ACERO AISTMEXICO . ORG . MX
1 . Informarse qué sucedió con el componente antes y durante la falla , y entender cómo es el proceso de manufactura del componente .
2 . Examinación visual , tomando notas y fotografías para comprender y registrar el entorno en que ocurrió la falla .
3 . Realizar ensayos no destructivos en caso ser posible y finalmente ensayos destructivos basados en las observaciones realizadas previamente . 4 . Análisis para generar un diagnóstico , conclusiones y recomendaciones . 5 . Documentar los ensayos y objetivos , causa raíz y modo de la falla , e incluir siempre conclusiones positivas .
Siguiendo el procedimiento anterior Ingeniería de Materiales realizó el análisis de falla reportado en el presente artículo .
2 . IDENTIFICACIONES
Se recibieron en el departamento de ingeniería de materiales dos punzones Moeller Precision Tool B00441-0021 ; 11080F P 6649 ACN , uno fracturado y otro