Las partes principales del mecanismo de los ganchos de amarre de liberación rápida incluyen el cuerpo del gancho, la pieza giratoria y la base del gancho.
Para estas piezas principales existen dos procesos de mecanizado: acero forjado y chapa de acero, y acero fundido.
La industria de manipulación de materiales (elevación, aparejo, amarre y remolque) avanza rápidamente en la búsqueda de soluciones. Por lo tanto, otras tecnologías alternativas como la fundición y la fabricación aditiva quedan descartadas.
La principal diferencia entre la forja y otras tecnologías alternativas de procesamiento del acero radica en que la forja implica un proceso mecánico avanzado tras la solidificación. Gracias a este proceso, la estructura interna del acero es fina, fibrosa y alineada, creando una red/malla resistente y estructurada.
Por ejemplo, si observas con un microscopio electrónico piezas forjadas y fundidas, encontrarás la diferencia que se muestra a continuación:
Con este flujo de grano en la parte de acero y considerando las aplicaciones en las que se aplican las tensiones principales, las piezas forjadas ofrecen muchas ventajas:
- Resistencia superior de la pieza final.
- Integridad estructural y fiabilidad del producto.
- Reducción de los requisitos de control e inspección de procesos.
- Respuesta más predecible al tratamiento térmico.
- Propiedad mecánica del material
Al comparar el “acero forjado” y el “acero fundido” mediante el cálculo de resistencia, se observa que:
- La pieza forjada ofrece una resistencia a la tracción un 26 % superior a la de las piezas fundidas. Gracias a ello, el QRMH de tipo F puede soportar la misma carga de amarre o incluso mayor que el de tipo C, con un tamaño más pequeño y compacto.
- La pieza forjada tiene una resistencia a la fatiga un 37 % mayor, lo que resulta en una vida útil seis veces mayor, lo que confiere al gancho tipo F una vida útil más larga que al tipo C en las mismas condiciones.
- La pieza forjada presenta una reducción del 58 % en su área al ser sometida a tracción hasta la rotura. La pieza fundida solo presenta una reducción del 6 % en su área. Esto significa que la deformación antes de la rotura sería mucho mayor en una pieza forjada.
Las aplicaciones de los ganchos de amarre no son diferentes; en el mercado se encuentran disponibles ganchos de amarre forjados y fundidos. En comparación con el forjado, la norma DIN 15400 muestra la influencia del proceso de fundición en las propiedades de los ganchos y debe tenerse en cuenta.
La nueva norma EN 13001-3-5 contempla ambas opciones; sin embargo, destaca la principal diferencia. Define claramente que ciertos factores materiales en los anzuelos de pesca reducen tanto la fuerza de diseño estática límite como su resistencia a la fatiga.
Resumen
Sin duda, si nuestro objetivo es un gancho fiable y un amarre seguro, la opción forjada es la mejor elección. Además, las propiedades de alta resistencia del proceso de forjado permiten reducir el espesor de la sección y el peso total sin comprometer la integridad de la pieza final. Por supuesto, siempre hay que tener en cuenta que el ingeniero de diseño debe evaluar todas las características y condiciones de carga antes de poner en funcionamiento el gancho.
Referencias
[1] “FUNDIDOS vs. FORJAS: UNA EVALUACIÓN REALISTA”, Malcolm Blair, Raymond Monroe, SFSA
[2] “MANUAL DE FUNDICIÓN DE ACERO”, 5.ª edición, SFSA
[3] “SOLDABILIDAD DE ACEROS FUNDIDOS”, Revisión de la literatura, Informe especial SFSA n.°
[4] PIANC (PIANC 2017), “Recomendaciones para el diseño de terminales petroleras marinas”, Grupo de trabajo PIANC MarCom 153, PIANC, Bruselas. 2017.
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