La forgiatura a caldo è un processo di lavorazione dei metalli che modella gradualmente un pezzo di metallo riscaldato, chiamato lingotto. Consiste nel formare il lingotto con ripetuti colpi di martello o matrice che viene sollevato e poi fatto cadere sul pezzo, appiattendolo o forzandolo in uno stampo. A seconda della complessità della progettazione della parte, il processo a volte richiede l’utilizzo di diversi stampi in progressione. Il processo di stampaggio di solito produce un’approssimazione ravvicinata del pezzo finito, ma in genere è necessaria una lavorazione aggiuntiva per riportarlo entro la tolleranza. La forgiatura a caldo è ampiamente utilizzata nell’industria automobilistica nella produzione di varie parti del motore, ingranaggi e assali.
Gli stampi utilizzati per la forgiatura sono tipicamente realizzati in acciaio ad alta lega, chiamato acciaio per utensili. Gli stampi per forgiatura sono progettati per essere resistenti agli urti e all’usura e generalmente possono resistere a migliaia di rapidi cicli di riscaldamento e raffreddamento. Gli stampi per forgiatura sono generalmente realizzati in due metà. La metà superiore, chiamata martello, è attaccata al blocco che viene sollevato e fatto cadere sul lingotto. La metà inferiore, chiamata incudine, di solito è un dado fisso contro il quale viene forgiato il lingotto.
La forgiatura a stampo aperto viene eseguita con stampi che non racchiudono completamente il pezzo. Gli stampi di solito sono piatti, anche se possono essere utilizzati anche stampi sagomati o da taglio. Il design aperto consente al lingotto di espandersi mentre viene martellato allo spessore desiderato.
Le tecniche comunemente associate alla forgiatura a stampo aperto includono la dentatura e la bordatura. Il cogging è il processo di appiattimento progressivo di una barra o di un lingotto nel senso della lunghezza. Questo processo viene utilizzato per ottenere lo spessore desiderato, dopodiché può essere bordato. La bordatura viene solitamente eseguita con uno stampo concavo. Questa tecnica concentra e modella il materiale lungo i lati e le estremità della parte forgiata per ottenere bordi uniformi e larghezza adeguata.
La forgiatura a stampo, a volte indicata come forgiatura a stampo chiuso, utilizza stampi a forma di stampo. Quando il martello viene lasciato cadere sul pezzo, il metallo caldo viene forzato nelle cavità dello stampo per creare la forma finale della parte. Quando il metallo è costretto a conformarsi allo stampo, il materiale in eccesso, chiamato flash, viene espulso. Il flash deve essere rimosso dopo il completamento della forgiatura.
Un altro tipo comune di forgiatura a stampo chiuso è chiamato forgiatura senza flash. Questo processo è indicato anche come vero forgiatura a stampo chiuso, poiché il pezzo in lavorazione è completamente racchiuso dallo stampo, impedendo la formazione di bave. Molti produttori preferiscono la forgiatura senza flash perché il flash prodotto dalla forgiatura a stampo può rappresentare quasi la metà del lingotto originale.