5 Estrategias Comprobadas para Mejorar la Calidad de Piezas de Chapa Metálica

¿Qué es la fabricación de chapa metálica?

La fabricación de chapa metálica es un conjunto útil de procesos de fabricación usados para crear piezas a partir de piezas planas de metal. La chapa metálica viene en una gama de materiales y espesores, y puede usarse para crear piezas como electrodomésticos, envolventes, soportes, paneles y chasis.

Para los nuevos en la fabricación de chapa metálica, el proceso puede parecer desalentador. A diferencia de procesos versátiles como la impresión 3D y el mecanizado CNC, la fabricación de chapa metálica se rige por convenciones de diseño bastante estrictas. La chapa debe doblarse y cortarse de formas particulares, y solo es adecuada para ciertas piezas y productos.

Como tal, es importante aprender algunos principios básicos de la fabricación de chapa metálica antes de embarcarse en un proyecto. Cortesía del especialista en prototipado rápido 3ERP, esta guía ofrece cinco consejos simples para mejorar las piezas de chapa metálica, transformando diseños ordinarios en productos profesionales de chapa metálica.

Mejorando las piezas de chapa metálica

La fabricación de chapa metálica es única entre los diversos procesos de fabricación porque su materia prima es diferente a cualquier otra. Por esta razón, puede ser difícil diseñar piezas de chapa metálica cuando se está acostumbrado a diseñar para mecanizado, moldeo y otros procesos de fabricación comunes.

Si bien la mejor manera de asegurar piezas de chapa metálica de alta calidad es consultar y utilizar un especialista en chapa metálica como 3ERP, también es ventajoso seguir ciertos principios de diseño desde el principio. Observando los siguientes cinco consejos, los diseñadores pueden crear piezas de chapa metálica que sean fuertes, fáciles de fabricar y resistentes a la rotura.

Agujeros (Holes)

Dado que la fabricación de chapa metálica se usa frecuentemente para crear envolventes, soportes y artículos similares, a menudo se requieren agujeros y ranuras para tornillos, pernos o secciones de encaje. Los agujeros suelen crearse con un punzón y matriz montados en una prensa, permitiendo que se corte una forma circular precisa de la chapa. Pero si los agujeros no se hacen correctamente, el agujero puede deformarse o incluso causar que la pieza se rompa.

Al perforar agujeros en chapa metálica, se deben seguir algunas reglas importantes. Los agujeros deben estar a 1/8" de cualquier pared o borde (1/16" si la chapa es más delgada que 1/30") y deben estar separados por al menos seis veces el espesor de la chapa. Además, los diámetros de todos los agujeros y ranuras deben igualar o exceder el espesor de la chapa.

Bordes Doblados (Hems)

La chapa puede tener bordes rugosos o afilados, por lo que "doblar" esos bordes —plegándolos sobre sí mismos— es una buena manera de hacer una pieza de chapa segura y funcional. Los bordes doblados también pueden fortalecer una pieza o desempeñar un papel funcional como alojar un pasador para una bisagra. Los bordes pueden ser abiertos, cerrados o en forma de gota.

Al añadir un borde doblado a una pieza de chapa, se deben seguir algunas pautas para asegurar un rendimiento óptimo. Para empezar, casi siempre es mejor evitar los bordes cerrados —aquellos en los que el material se pliega completamente sobre sí mismo— a menos que sea absolutamente necesario. Los bordes cerrados arriesgan dañar el material debido al ángulo extremo del doblez, por lo que los bordes abiertos y en forma de gota, que dejan un espacio entre los dos lados del borde, son preferibles.

Al hacer un borde abierto, el diámetro del espacio debe igualar o exceder el espesor de la chapa. La longitud de retorno —qué tan lejos el borde vuelve "sobre sí mismo"— no debe ser menos de cuatro veces el espesor de la chapa. Las mismas pautas se aplican a los bordes en forma de gota, con el requisito adicional de que la abertura al final del retorno no sea menor a 1/4 del espesor de la chapa.

Doblez (Bends)

El doblado es uno de los procesos de conformado más importantes en el ámbito de la fabricación de chapa metálica. Usando equipos como prensas plegadoras y prensas de máquina, los talleres pueden manipular la chapa en nuevas formas —aunque algunos materiales son más adecuados para el doblado que otros. Seguir ciertas reglas sobre los dobleces asegura un doblez preciso y uniforme, y reduce la posibilidad de daño al material.

Una regla a seguir es que, al diseñar una pieza de chapa con dobleces, el radio de doblez interior debe igualar o exceder el espesor de la chapa para evitar deformación. Además, mantener la consistencia en la dirección y radio del doblez puede ayudar a reducir costos, ya que la pieza no tendrá que reorientarse y el equipo de doblado puede repetir un procedimiento idéntico.

Entalladuras (Notches)

Las entalladuras y lengüetas son características de piezas de chapa que son útiles para añadir tornillos o sujetadores o para encajar múltiples piezas juntas. Las entalladuras son pequeñas muescas en el borde de una pieza, mientras que las lengüetas son características salientes. Una lengüeta en una pieza de chapa a menudo se incorpora para encajar en una entalladura de otra pieza.

Como otras características de chapa, crear entalladuras y lengüetas adecuadas implica seguir ciertas reglas. Las entalladuras deben estar a alrededor de 1/8" entre sí y ser al menos tan gruesas como la chapa. Las lengüetas también deben estar separadas entre sí —a una distancia igual o mayor al espesor de la chapa. Además, la longitud de una lengüeta debe ser igual o menor a cinco veces su ancho.

Acabado (Finishing)

Aunque las piezas de chapa a menudo tienen aplicaciones relativamente poco glamorosas, a veces aún necesitan someterse a uno o múltiples procesos de acabado antes de estar listas para usar. Dependiendo de la aplicación y material usado, las piezas de chapa pueden acabarse con granallado de cuentas, anodizado, baño galvánico, recubrimiento en polvo y varios otros procesos, ya sea para propósitos funcionales o simplemente para mejorar la apariencia de la pieza.