Una descripción general de la fabricación de chapa metálica

¿Qué tienen en común los escudos de RF, las alas de los aviones, las carrocerías de los automóviles, los techos y los conductos? Todos están hechos de chapa. Principalmente definida por su aleación y espesor, la lámina de metal varía de 0,006 a 0,25 pulgadas. Más allá de estos límites inferior y superior, el metal se define respectivamente como hoja y placa. Si bien es especialmente ideal para piezas grandes y duraderas con pocas características, la lámina de metal tiene muchas aplicaciones porque es relativamente económica y fácil de moldear.

Pero, ¿qué implica la creación de láminas de metal y qué deben tener en cuenta los ingenieros y los gerentes de producto?

Procesos de producción de chapa

Debido a que hay varias formas de fabricar láminas de metal, es una forma viable de producción para una gran variedad de proyectos. Cada proceso de chapa tiene sus ventajas y desventajas, por lo que los fabricantes deben elegir el proceso que mejor se adapte a su uso final previsto. Estos son algunos de los procesos de producción de chapa más comunes:

Corte por láser

Antes del debut del corte por láser en la década de 1960, las piezas tenían que fresarse manualmente hasta obtener la forma deseada. El corte por láser permite a los fabricantes producir piezas en masa a partir de láminas de metal, lo que reduce drásticamente el tiempo de producción.

Doblado

Como la operación de fabricación de chapa metálica más común, el plegado implica el uso de una rotura de prensa para formar un ángulo en una pieza. Al doblar láminas de metal, los fabricantes pueden ejercer un alto nivel de control sobre dónde se ubican las curvas y en qué grado se doblan. Sin embargo, la flexión no se puede utilizar para crear geometrías complejas.

Formación

Para crear geometrías complejas a partir de láminas de metal, los fabricantes deben recurrir al conformado. La formación permite la adición de una serie de características pequeñas y detalladas, incluidos hoyuelos y persianas. El conformado también es una buena manera de agregar rigidez a una pieza de chapa metálica.

Formación progresiva

El conformado progresivo lleva el conformado al siguiente nivel, lo que permite a los equipos agregar características aún más complejas a un producto de chapa metálica. La formación progresiva también permite un enfoque similar al del origami para dar forma a la lámina de metal, lo que permite a los fabricantes agregar características en un orden específico para lograr el producto final deseado.

Tipos de chapa

Las láminas de metal se pueden fabricar con casi cualquier tipo de metal, pero los materiales más comunes son el aluminio, el acero y el latón. El aluminio es, con mucho, el más utilizado; es asequible, fácil de doblar y moldear, e ideal para crear geometrías complejas. También es favorecido por su resistencia a la corrosión.

El acero, por otro lado, tiende a ser más apropiado para aplicaciones estructurales de alta resistencia. Por ejemplo, es común ver acero utilizado en edificios o en maquinaria grande. El latón suele reservarse para aplicaciones más especializadas y, en particular, aplicaciones eléctricas.

Consideraciones sobre diseño y producción de chapa

Debido a que los métodos de fabricación de láminas de metal no son ni aditivos ni sustractivos, el diseño para la fabricación de láminas de metal viene con criterios únicos que difieren de los de otros procesos de fabricación.

Debido a que la lámina de metal mantiene un espesor constante durante todo el proceso de producción, influye en el radio de curvatura, o qué tan apretadas pueden ser las curvas y qué tan cerca pueden estar entre sí. En términos generales, cuanto más delgado es el material, más fácil es formarlo, pero a expensas de la rigidez.

También es importante comprender algunas características clave de la chapa. La flexión, en particular, puede presentar dificultades para los fabricantes, pero estas preocupaciones son relativamente fáciles de abordar. Debido a que la flexión estira, y por lo tanto adelgaza, el metal, las características deben colocarse lejos de las curvas para evitar distorsiones. Por lo general, se recomienda que los diseñadores mantengan una distancia estándar de cuatro veces el grosor del material desde el doblez.

La lámina de metal es uno de los materiales más versátiles disponibles en la actualidad, pero los diseñadores, ingenieros y gerentes de productos que buscan aprovechar la lámina de metal deben considerar algunas de sus propiedades únicas y planificar en consecuencia.

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