Conformado por Girado e Hidroconformado: Alternativas Rentables al Estampado Tradicional

¿Sus cantidades de piezas son demasiado bajas para un troquel de conformado? ¿Solo necesita un prototipo? Dos alternativas al estampado y estampado profundo que merecen atención: conformado por girado (metal spinning) e hidroconformado (hydroforming).

Piezas con forma de sombrero de copa, cuencos o conos de cohete son fáciles de fabricar, pero producir grandes cantidades suele requerir invertir en un troquel de conformado. Esto añade costes significativos a proyectos que quizás solo necesiten unas pocas piezas —y semanas o meses al plazo de entrega.

La buena noticia: hidroconformado y conformado por girado son procesos de mecanizado maduros y predecibles, aunque generalmente poco comprendidos.

Ambos enfoques compiten en trabajos de bajo volumen que de otro modo requerirían utillaje dedicado, entregando piezas que de otra forma serían impracticables. Esto es lo que necesita saber.

¿Qué es el conformado por girado en manufactura?

Para mecanizadores que cotizan piezas tipo cuenco o sombrero y se preguntan cómo se hacen: el conformado por girado funciona forzando suavemente chapas metálicas sobre un mandril mecanizado con la misma forma y tamaño que el interior de la pieza deseada.

Suele ser un proceso «en frío», ayudando al metal a fluir en zonas estrechas y esquinas o donde el endurecimiento por deformación es una preocupación. Nota: puede usarse soplete para hacer el metal más maleable.

Cualquier metal dúctil sirve: aluminio, cobre, latón, aceros al carbono e inoxidables, y superaleaciones como titanio e Inconel.

Para hacer una campana de acero inoxidable, por ejemplo, montaría un mandril con forma de campana en el husillo del torno. El mandril puede ser de madera, plástico duro o metal para volúmenes mayores.

Se necesita un disco ligeramente mayor que la longitud máxima de la superficie exterior de la campana, bastante fino —aprox. 3 mm (1/8 pulgada), pero depende del tamaño. Algunos talleres especializados sugieren que materiales de hasta 25 mm (1 pulgada) o más pueden girarse.

Ver conformado por girado en acción. Fuente: Good Machine

El disco se posiciona al final del mandril y se sujeta contra él con una placa de presión giratoria similar a un contrapunto de centro vivo. Al accionar el husillo, una herramienta llamada «cuchara» (spoon) aplica presión, forzando gradualmente el metal a la forma deseada.

Suele ser un proceso manual. Artesanos giran piezas metálicas desde que existen tornos y brazos fuertes. Sin embargo, existen máquinas CNC de girado que ofrecen mayor precisión y productividad; en ese caso se usa una herramienta de rodillo.

El desperdicio es mínimo.

En el ejemplo de la campana, el único desecho sería un anillo estrecho en la base recortado tras el conformado. Espesores de pared uniformes con precisiones de ±0,38 mm (±0,015") son posibles con CNC, así como acabados espejo, asumiendo uso de cuchara/rodillo de bruñido. Si no, pueden verse marcas de herramienta.

¿Tiene una duda técnica? Pregunte al equipo técnico de metalmecánica de MSC en el foro.

¿Qué es el hidroconformado en manufactura?

El hidroconformado comparte similitudes con el girado, pero el mecanismo de desplazamiento es distinto. Se usa un blank (plano) ligeramente mayor que la pieza final.

No necesita ser redondo: el hidroconformado produce polígonos y formas irregulares, siempre que las esquinas sean redondeadas. Gran variedad de metales dúctiles, similar al girado; sin embargo, el hidroconformado favorece calibres más finos y geometrías más complejas.

Hay un mandril, pero no gira y no hace falta cuchara ni rodillo. El mandril se coloca en la bancada de una máquina parecida a una prensa de conformado. Piense en el mandril como un punzón macho.

Nota: Puede usar varios mandriles a la vez, incluso de formas distintas. La diferencia es la presencia de una vejiga elastomérica que actúa como matriz.

Ver hidroconformado en acción. Fuente: Jones Metal Products

Técnicas de hidroconformado: Conformado por célula fluida

Existen varias técnicas: hidroconformado por célula fluida, hidroconformado de tubos, estirado profundo por hidroconformado, etc. Todas usan presión hidráulica; algunas permiten matrices hembra como en girado. Otras usan mecanismo para sujetar bordes y evitar arrugas, y otras mueven el mandril en lugar de la vejiga.

Ilustremos con el hidroconformado por célula fluida.

Una vez posicionado el blank sobre los mandriles, el ariete baja, cerrando el espacio de trabajo, y se aplican miles de libras de presión hidráulica. Esto fuerza la vejiga contra el material, adaptándola a los machos inferiores.

Piénselo como un proceso de estirado profundo. Puede ser una simplificación, pero es un proceso complejo —y puede implicar muchos más pasos según la técnica.

¿Necesita más ejes para producir más piezas? Aprenda cómo. Lea «Is It Time to Embrace High-Performance Machining?».

Beneficios del conformado por girado e hidroconformado

Son excelentes alternativas al estirado profundo tradicional porque la inversión en utillaje es una fracción menor. Los tiempos de preparación son más cortos y la flexibilidad mayor.

Estas tecnologías también pueden ser competitivas en volúmenes mayores —especialmente el hidroconformado, ampliamente usado en aeroespacial y automoción para componentes complejos de producción en serie.

¿Qué inconvenientes o ventajas encuentra en el estampado profundo? ¿Ha evaluado girado o hidroconformado? Debata con sus colegas en el foro de metalmecánica. [registro requerido]