Siempre me ha gustado ver trabajar a un herrero. Es una forma de arte y un proceso fascinante verlos sacar metal al rojo vivo de la fragua y, unos minutos después, con un hábil martilleo y modelado, ver cómo un objeto cotidiano adquiere forma. Hay algo fascinante en todo esto, desde el olor del fuego hasta el metal al rojo vivo y el rítmico golpeteo del martillo.
Antiguamente, un herrero era conocido por fabricar herramientas, herraduras, piezas de carros, aperos de labranza y cualquier cosa de metal. Pero cuando llegó el automóvil y creó la necesidad de mecánicos automotrices y herramientas específicas para automóviles, la revolución industrial ya había cambiado el mundo con el desarrollo de máquinas y procesos para minimizar el trabajo manual y aumentar la producción de productos. Y eso no es lo único que cambió.
Las herramientas de hoy están diseñadas para soportar niveles de estrés muy superiores a los de hace años y, como técnicos automotrices, confiamos en ello. El mundo de la fabricación actual, que está muy lejos del yunque y el martillo, es un tema fascinante que combina la evolución de la ciencia y la tecnología en un proceso dinámico.
Las llaves inglesas son una de las herramientas que más utilizamos y pueden sufrir un gran maltrato, por lo que pensé que era el momento perfecto para ver de primera mano cómo se fabrican. A continuación, se incluye un resumen.
Cada empresa tiene sus propias fórmulas y procedimientos específicos, pero los pasos principales del proceso son generalmente los mismos. Todo comienza con el material.
La mayoría de las llaves están hechas de acero de aleación, y más específicamente, de acero al cromo vanadio 6140. La razón es que el cromo vanadio 6140 es un material probado para productos que requieren tanto resistencia como durabilidad. Si bien esos dos aspectos inicialmente pueden parecer lo mismo, son dos cosas diferentes.
La resistencia es una característica que significa que un material puede soportar una fuerza considerable, y la durabilidad es una característica que significa que puede soportar esa fuerza una y otra vez.
"Cuando se selecciona una aleación para fabricar una herramienta, hay que pensar en el uso final que se le dará. El tipo de material con el que se va a fabricar un martillo es diferente del que se va a utilizar para fabricar una llave inglesa".dijo Paul Dean, vicepresidente de operaciones de Gray Tools."Se elige un material que le proporcione las propiedades que requiere la herramienta que se va a utilizar. Cuando se piensa en una llave, debe ser fuerte para que no se deforme y debe ser duradera para que no se desgaste. El cromo vanadio es un material común, pero todos lo usamos por las propiedades que tiene en común".
Dado que los fabricantes de llaves reciben materiales en grandes cantidades, por ejemplo, varillas de acero largas, como proceso de preproducción, estas varillas se cortan en tamaños específicos y, a menudo, luego se pulen con chorro de arena para eliminar cualquier impureza que pueda afectar el proceso de producción. Luego, el tocho, que en ese momento es solo un trozo de metal, se calienta cerca de su temperatura de fusión.
Luego se forja en estampa, un proceso que toma el tocho caliente y le da forma hasta obtener una pieza forjada en bruto. La forja en bruto le da la forma que desea, pero no necesariamente todas las dimensiones que necesita. Al fabricar llaves, se pueden hacer más de un tamaño a partir de la misma pieza forjada. El proceso de forjado a menudo consta de un solo paso, pero a veces requiere más de uno según la configuración de la llave, y algunos fabricantes utilizan una atmósfera de nitrógeno durante partes del mismo para proteger la pureza del acero del oxígeno circundante, que podría causar quemaduras y escoria.
Las piezas forjadas se enfrían rápidamente por sí solas, pero luego pasan al siguiente paso del recocido. El recocido es una forma de tratamiento térmico que altera las propiedades físicas del metal para ablandarlo en preparación para los pasos de acabado.
El siguiente paso es el brochado, un proceso de mecanizado específico que es la forma más común de dimensionar los extremos abiertos y encajonados de las llaves. Una brocha es una herramienta para trabajar metales que tiene una sucesión de dientes que aumentan de tamaño en pequeños incrementos, y el brochado tirado es el proceso más común para las llaves, en el que se tira de la brocha hasta obtener el tamaño deseado.
Ahora es el momento de estampar la llave, que incluye el tamaño, el número de pieza y el nombre de la empresa, y esto se hace generalmente en una prensa punzonadora. Después de la forja, la llave se recoce para que sea lo suficientemente resistente como para permitir la eliminación de material y la estampación, pero después de la estampación, el metal no necesita más trabajo desde un punto de vista molecular de movimiento o forma del metal.
Ahora pasamos al tratamiento térmico. Todas las llaves se tratan térmicamente para cumplir con los estándares de dureza establecidos por las sociedades reguladoras estadounidenses e internacionales. Los niveles mínimos y máximos de dureza son muy específicos. Una llave no puede ser demasiado blanda, ya que podría redondearse durante el uso, ni demasiado dura, lo que la haría quebradiza. El proceso de tratamiento térmico, que es una parte crítica y muy científica de la fabricación, a menudo se sigue y se combina con el temple y el revenido.
Un ejemplo es el tratamiento térmico, que calienta la llave y permite la absorción de carbono en la capa superficial, seguido de un proceso de enfriamiento llamado temple, que la sumerge en un aceite caliente para controlar con precisión el tiempo de enfriamiento. El templado es luego un proceso de calentamiento y enfriamiento inmediato con diferentes parámetros. El tratamiento térmico fortalece la llave, el templado evita que se vuelva demasiado quebradiza.
Muchos consideran que el tratamiento térmico es la parte más complicada del proceso de fabricación. "Cada material tiene una receta diferente para el tratamiento térmico", dijo Dean. "Le dices al especialista en tratamiento térmico de qué material se trata y cuál es la dureza deseada, y te dará una curva. El verdadero problema es que no puedes enfriarlo demasiado rápido porque el metal podría tener delaminación o microgrietas. Generalmente se hace en aceite más caliente para ralentizar el enfriamiento".
El proceso de tratamiento térmico puede llevar horas y se trata de una fórmula muy específica que puede resultar difícil de aplicar correctamente, por lo que siempre hay una variación aceptable. Después de que las llaves se sometan al tratamiento térmico, se las revisa con un comprobador de dureza para asegurarse de que se encuentran dentro de la tolerancia requerida.
