Una guía para los procesos de fabricación de chapa:corte, doblado y más

La fabricación de láminas de metal es un valioso método de creación de prototipos y producción para fabricar piezas funcionales robustas como paneles, soportes y gabinetes.

Sin embargo, a diferencia de otras técnicas de fabricación, la fabricación de láminas de metal en realidad comprende muchos procesos diferentes, todos los cuales manipulan la lámina de metal de diferentes maneras. Estos diferentes procesos pueden implicar cortar la lámina de metal, darle forma o unir diferentes piezas.

Esta guía analiza los principales procesos de fabricación de chapa y explica cómo funcionan y para qué se utilizan.

¿Qué es la fabricación de chapa?

La fabricación de chapa es un conjunto de procesos de fabricación para convertir la chapa en piezas funcionales. Para esta guía, hemos dividido los procesos en tres categorías:corte, deformación y ensamblaje.

Las láminas metálicas comunes incluyen acero, acero inoxidable, aluminio, zinc y cobre, y estos materiales generalmente vienen en calibres entre 0,006 y 0,25 pulgadas (0,015 y 0,635 centímetros) de espesor. Los calibres más delgados son más maleables, mientras que los más gruesos pueden ser más adecuados para piezas de servicio pesado con aplicaciones extenuantes.

Para piezas parcialmente planas o huecas, la fabricación de láminas de metal puede ser una alternativa rentable a procesos como la fundición y el mecanizado. El proceso también es rápido y produce un mínimo desperdicio de material.

La fabricación de láminas de metal se usa ampliamente para piezas industriales y de consumo y en industrias especializadas como la automotriz, aeroespacial, energética y robótica.

Fabricación de chapa:Corte

Una de las tres formas principales de manipular chapas es cortarlas. En este sentido, la fabricación de láminas de metal puede considerarse un proceso de fabricación sustractivo (como el mecanizado CNC), porque las piezas utilizables pueden fabricarse simplemente eliminando secciones de material.

Los fabricantes pueden cortar láminas de metal utilizando una variedad de diferentes piezas de maquinaria, algunas de las cuales son exclusivas de la fabricación de láminas de metal.

Uno de los métodos clave para el corte de chapa es el corte por láser . Un cortador láser utiliza un potente láser intensificado con una lente o un espejo. Es una máquina precisa y de bajo consumo de energía adecuada para espesores delgados o medianos de láminas de metal, pero puede tener dificultades para penetrar en los materiales más duros.

Otro proceso de corte de chapa es el corte por chorro de agua . El corte por chorro de agua es un método de fabricación de láminas de metal que utiliza un chorro de agua a alta presión (mezclado con una sustancia abrasiva) para cortar el metal. Las cortadoras por chorro de agua son especialmente útiles para cortar chapas con un punto de fusión bajo, ya que no generan calor que podría deformar indebidamente el metal.

Una tercera opción de corte de chapa es el corte por plasma . Un cortador de plasma crea un canal eléctrico de gas ionizado que forma un chorro de plasma caliente que penetra fácilmente incluso en láminas de metal de gran espesor. Aunque menos precisos que los cortadores láser o de chorro de agua, los cortadores de plasma son rápidos y potentes con bajos costos de configuración.

Estas tres máquinas de corte se pueden usar en otros materiales además de las láminas de metal, pero existen algunas técnicas que se usan únicamente para la fabricación de láminas de metal.

El proceso de punzonado (a veces llamado perforación ), por ejemplo, crea agujeros precisos en láminas de metal usando un punzón y una matriz. La hoja de metal se coloca entre los dos componentes y el punzón se fuerza a sí mismo a través del metal para llegar al troquel. En el proceso de punzonado, las piezas circulares perforadas del material extraído se convierten en chatarra, pero estas piezas circulares también se pueden utilizar como nuevas piezas de trabajo:esto se denomina corte .

Cuando se crean muchos agujeros, se puede usar un equipo similar para la perforación de la chapa.

Fabricación de chapa:Deformación

Otra categoría importante de procesos de fabricación de chapa es la deformación de chapa. Este grupo de procesos contiene innumerables formas de cambiar y manipular láminas de metal sin cortarlas.

Uno de los principales procesos de deformación es el doblado de la chapa. . Usando una máquina llamada freno, una empresa de láminas de metal puede doblar láminas de metal en forma de V, forma de U y canales en un ángulo de hasta 120 grados. Los calibres más delgados de láminas de metal son más fáciles de doblar. También es posible hacer lo contrario:los fabricantes de chapa pueden eliminar la curvatura horizontal de las piezas de chapa en forma de tira con el proceso de descambado .

El proceso de estampado es otro proceso de deformación, pero también puede considerarse como una subcategoría propia. Implica el uso de una prensa de estampado hidráulica o mecánica equipada con una herramienta y un troquel, y su funcionamiento es similar al punzonado, aunque no necesariamente hay que quitar el material. El estampado se puede utilizar para tareas específicas como rizar , dibujo , relieve , rebordeado , y dobladillo .

Girar es un proceso de fabricación de láminas de metal a diferencia de otras técnicas de deformación en que utiliza un torno para girar la lámina de metal mientras se presiona contra una herramienta. El proceso se parece al torneado CNC o incluso al alfarería, y es útil para crear piezas de chapa redondeadas:conos, cilindros, etc.

Los procesos de deformación de chapa menos comunes incluyen ruedas , que se utiliza para realizar curvas compuestas en chapa, y laminado , en el que la chapa se alimenta entre un par de rodillos para reducir su grosor (y/o aumentar la consistencia del grosor).

Algunos procesos se encuentran a medio camino entre el corte y la deformación. Por ejemplo, el proceso de expansión de chapa consiste en cortar varias ranuras en el metal y luego estirar la hoja para abrirla como un acordeón.

Fabricación de chapa:Montaje

El corte y la deformación de chapas son dos formas de formar chapas. Una tercera forma es el ensamblaje, ya sea utilizando sujetadores comunes o por otros métodos.

Aunque no siempre se considera un proceso de fabricación, el ensamblaje de componentes dispares de piezas de chapa utilizando sujeciones pernos, tornillos y remaches es una parte importante del proceso de fabricación general. Otros procesos de fabricación de láminas de metal, como el punzonado, pueden llevarse a cabo explícitamente para hacer orificios para remaches y otros sujetadores.

Los componentes de chapa también se pueden unir mediante el proceso de soldadura , en el que se aplica calor para fundir una sección del metal donde se une con otro componente. El metal fundido de los dos componentes se fusionó para formar una conexión sólida. Las chapas comunes como el acero inoxidable y el aluminio tienen buena soldabilidad, aunque diferentes metales pueden soldar mejor con ciertos tipos de soldadura:arco, haz de electrones, resistencia, etc.

Elegir los procesos de fabricación de chapa adecuados

Si ya ha diseñado piezas de chapa, es probable que tenga una buena idea de los procesos de fabricación que se utilizarán para realizar el diseño. De hecho, algunas utilidades de CAD, como Autodesk Fusion 360 y Dassault Systemes Solidworks, le permiten crear funciones que se correlacionan con los procesos físicos de fabricación de chapa metálica, como plegado y estampado.

Independientemente de su nivel de experiencia, los expertos en chapa metálica de 3ERP pueden ayudarlo a finalizar sus diseños y elegir entre procesos similares, como el corte por láser y el corte por chorro de agua.

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