¿Qué es Autofrettage?

En la fabricación de metales, el autofrettage se refiere al proceso mediante el cual los recipientes a presión de metal se someten a enormes cantidades de presión para fortalecer el recipiente para uso industrial. Este proceso también aumenta la durabilidad del metal que constituye el recipiente. El objetivo del proceso de autofrettage es inducir un esfuerzo residual de compresión para encontrar el punto de presión en el que el metal comienza a doblarse. Una vez que se encuentra el límite elástico máximo, el recipiente a presión se vuelve a examinar y se reconfigura para aumentar la cantidad de tensión residual de compresión que puede manejar en un uso futuro, evitando la fatiga.

Hay varios pasos en el proceso de fabricación de metal de autofrettage. Primero, un miembro del equipo de investigación y desarrollo de la planta o una máquina coloca la pieza de metal en un accesorio. A continuación, se utiliza un escudo de seguridad para proteger al operador de cualquier subproducto que pueda producirse en el proceso de autofrettage. Una vez que el escudo esté asegurado, el recipiente se llenará con agua o una sustancia a base de petróleo. Finalmente, una máquina que intensifica la presión aplicará presión a la pieza, la mantendrá durante varios segundos y liberará la presión aplicada.

Un componente se ha recargado automáticamente una vez que este proceso paso a paso ha pasado por varios ciclos. Posteriormente, los científicos de investigación y desarrollo registran datos importantes, como la cantidad de presión aplicada, el límite elástico y más. Se utiliza software especializado para recopilar información sobre controles estadísticos durante el proceso. La técnica de autofrettage permite al equipo pretensar una serie de componentes y acondicionarlos para manejar cualquier estrés que puedan sufrir mientras están en funcionamiento, ya sea por presión, temperatura o estrés por uso repetitivo.

El metal autoadhesivo se somete a una presión extrema que es lo suficientemente alta como para doblar la parte del recipiente a presión, pero no lo suficientemente alta como para agrietar o romper la pieza. Además del uso en industrias donde los recipientes presurizados son críticos, como las industrias aeronáutica y petroquímica, el autofrettage todavía se usa en la fabricación de cañones de armas. De hecho, la historia del autofrettage comienza con la milicia francesa en el siglo XIX, que utilizó la técnica para optimizar la durabilidad y la vida útil de sus cañones y cañones.

Las aplicaciones prácticas de esta técnica son numerosas. Se utiliza para acondicionar tubos pesados ​​que experimentan cargas cíclicas repetitivas y, por lo tanto, son propensos al desgaste. Los componentes populares que utilizan este tipo de tubos pesados ​​incluyen: rieles y líneas de combustible, cilindros hidráulicos, componentes de campos petroleros, cilindros de chorro de agua y válvulas de retención.