Dominando la Fabricación de Chapa Metálica: Corte, Doblado y Técnicas Avanzadas

La fabricación de chapa metálica es un método valioso de prototipado y producción para hacer piezas funcionales robustas como paneles, soportes y carcasas.

Sin embargo, a diferencia de otras técnicas de fabricación, la fabricación de chapa metálica en realidad comprende muchos procesos diferentes, todos los cuales manipulan la chapa metálica de formas diferentes. Estos diferentes procesos pueden involucrar cortar la chapa metálica, darle forma, o unir diferentes piezas de ella.

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

¿Qué es la fabricación de chapa metálica?

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

Los metales de chapa comunes incluyen acero, acero inoxidable, aluminio, zinc y cobre, y estos materiales suelen venir en calibres entre 0.006 y 0.25 pulgadas (0.015 y 0.635 centímetros) de espesor. Calibres más delgados son más maleables, mientras que los más gruesos pueden ser más adecuados para piezas de servicio pesado con aplicaciones exigentes.

Para piezas parcialmente planas u huecas, la fabricación de chapa metálica puede ser una alternativa rentable a procesos como fundición y mecanizado. El proceso también es rápido y produce desperdicio mínimo de material.

La fabricación de chapa metálica se usa ampliamente para piezas industriales y de consumo y en industrias especializadas como automotriz, aeroespacial, energía y robótica.

Fabricación de chapa metálica: Corte

Una de las tres formas principales de manipular chapa metálica es cortarla. En este sentido, la fabricación de chapa metálica puede considerarse un proceso de fabricación sustractivo (como el mecanizado CNC), porque piezas utilizables pueden hacerse simplemente removiendo secciones de material.

Los fabricantes pueden cortar chapa metálica usando una variedad de maquinaria diferente, algunas de las cuales son únicas para la fabricación de chapa metálica.

Uno de los métodos clave para corte de chapa metálica es el corte láser. Un cortador láser usa un láser potente intensificado con una lente o espejo. Es una máquina precisa y eficiente energéticamente adecuada para calibres delgados o medianos de chapa metálica pero puede tener dificultades para penetrar los materiales más duros.

Otro proceso de corte de chapa metálica es el corte por chorro de agua. El corte por chorro de agua es un método de fabricación de chapa metálica que usa un chorro de agua a alta presión (mezclado con una sustancia abrasiva) para cortar el metal. Los cortadores por chorro de agua son particularmente útiles para cortar metales de chapa con un punto de fusión bajo ya que no generan calor que podría deformar indebidamente el metal.

Una tercera opción de corte de chapa metálica es el corte por plasma. Un cortador por plasma crea un canal eléctrico de gas ionizado que forma un chorro de plasma caliente que penetra fácilmente incluso calibres gruesos de chapa metálica. Aunque menos preciso que cortadores láser o por chorro de agua, los cortadores por plasma son rápidos y potentes con bajos costes de configuración.

Estas tres máquinas de corte pueden usarse en otros materiales además de metales de chapa, pero hay algunas técnicas usadas únicamente para fabricación de chapa metálica.

El proceso de perforación (a veces llamado punzonado), por ejemplo, crea agujeros precisos en chapa metálica usando un punzón y matriz. La chapa metálica se coloca entre los dos componentes, y el punzón se fuerza a través del metal para alcanzar la matriz. En el proceso de perforación, las piezas circulares removidas de material se convierten en chatarra, pero estas piezas circulares también pueden usarse como nuevas piezas en bruto: esto se llama troquelado.

Al crear muchos agujeros, equipo similar puede usarse para la perforación de la chapa metálica.

Fabricación de chapa metálica: Deformación

Otra categoría principal de procesos de fabricación de chapa metálica es la deformación de chapa metálica. Este grupo de procesos contiene miríadas de formas de cambiar y manipular chapa metálica sin cortarla.

Uno de los principales procesos de deformación es el doblado de chapa metálica. Usando una máquina llamada plegadora, una empresa de chapa metálica puede doblar chapa metálica en formas V, U y canales hasta un ángulo de 120 grados. Los calibres más delgados de chapa metálica son más fáciles de doblar. También es posible hacer lo opuesto: los fabricantes de chapa metálica pueden eliminar el doblez horizontal de piezas en forma de tira con el proceso de enderezado.

El proceso de estampado es otro proceso de deformación, pero también puede pensarse como una subcategoría propia. Implica el uso de una prensa de estampado hidráulica o mecánica equipada con una herramienta y matriz, y su operación es similar al punzonado — aunque el material no necesariamente tiene que ser removido. El estampado puede usarse para tareas específicas como rizado, estirado, repujado, pestañeo y doblado de bordes.

Conformado por giro es un proceso de fabricación de chapa metálica distinto a otras técnicas de deformación en que usa un torno para rotar la chapa metálica mientras se presiona contra una herramienta. El proceso se parece al torneado CNC o incluso al torno de alfarería, y es útil para crear piezas de chapa metálica redondeadas: conos, cilindros, etc.

Procesos de deformación de chapa metálica menos comunes incluyen martilleo, usado para hacer curvas compuestas en chapa metálica, y laminado, en el que la chapa metálica se alimenta entre un par de rodillos para reducir su espesor (y/o aumentar consistencia en espesor).

Algunos procesos están a medio camino entre corte y deformación. Por ejemplo, el proceso de expandido de chapa metálica implica cortar múltiples ranuras en el metal y luego estirar la chapa abierta como un acordeón.

Fabricación de chapa metálica: Ensamblaje

El corte y deformación de chapa metálica son dos formas de formar chapa metálica. Una tercera forma es el ensamblaje, ya sea usando sujetadores comunes u otros métodos.

Aunque no siempre se considera un proceso de fabricación, el ensamblaje de componentes dispares de piezas de chapa metálica usando sujetadores tornillos, tornillos y remaches es una parte importante del proceso de fabricación general. Otros procesos de fabricación de chapa metálica como el punzonado pueden realizarse explícitamente para hacer agujeros para remaches y otros sujetadores.

Los componentes de chapa metálica también pueden unirse usando 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 fusiona para formar una conexión sólida. Metales de chapa comunes como acero inoxidable y aluminio tienen buena soldabilidad, aunque diferentes metales pueden soldar mejor con ciertos tipos de soldadura: arco, haz de electrones, resistencia, etc.

Elegir los procesos correctos de fabricación de chapa metálica

Si ya has diseñado piezas de chapa metálica, es probable que tengas una buena idea de los procesos de fabricación que se usarán para realizar el diseño. De hecho, algunas utilidades CAD como Autodesk Fusion 360 y Dassault Systemes Solidworks te permiten crear características que correlacionan con procesos físicos de fabricación de chapa metálica como doblado y estampado.

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

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