Domina el plegado de chapa: técnicas esenciales y consejos de diseño para profesionales

A finales del siglo XV, Leonardo da Vinci esbozó un simple laminador que demostraba la posibilidad de doblar chapas metálicas. Sin embargo, no fue hasta 1590 que este boceto se hizo realidad cuando los trabajadores del metal empezaron a usar dos cilindros pesados para prensar metales, alterando su espesor y forma.

Desde el fantástico boceto de Da Vinci, el proceso de plegado de chapa ha avanzado; ahora tenemos varias tecnologías de plegado con diferentes capacidades. Sin embargo, una cosa ha permanecido constante: el éxito de su proyecto de conformado de chapa comienza con entender los diferentes métodos y su idoneidad para distintos escenarios de diseño.

Aquí discutimos lo que debe saber sobre el proceso de plegado de chapa. ¡Si quiere hacer su proyecto de conformado de chapa bien a la primera, este artículo es para usted!

El proceso de plegado de chapa

El proceso implica aplicar una fuerza a una pieza de chapa para cambiar su geometría. Esta fuerza causa tensión en la chapa más allá de su límite elástico, deformando físicamente el material sin romperlo ni fallar.

La plegadora es una herramienta común para doblar chapa. Funciona bajando un punzón sobre una chapa posicionada sobre una matriz, creando la geometría deseada.

(Animación del proceso de plegado de chapa. Dominio público vía Wikimedia Commons)

Aunque el proceso es bastante directo, hay más de lo que parece. Por ejemplo, hay varios métodos de plegado, todos similares en función pero diferentes en operación. Por tanto, conocer el método ideal es el primer paso para tener éxito.

6 métodos de plegado de chapa

Método #1: Plegado en V

El plegado en V es el método más común. Como su nombre indica, emplea una matriz en V y un punzón para doblar metales en ángulos deseados. El punzón en V fuerza la chapa en la ranura «en V» de la matriz, formando chapas con diferentes ángulos de doblado. Por ejemplo, puede lograr ángulos agudos, obtusos o de 90°, dependiendo del ángulo del punzón y matriz en V.

Figura 1: El método de plegado en V

Método #2: Plegado al aire (Air Bending)

El plegado al aire es bastante similar al plegado en V: se basa en punzón y matriz en V. Sin embargo, a diferencia del plegado en V convencional, el punzón no fuerza la chapa hasta el fondo de la cavidad. En su lugar, deja espacio (o aire) debajo de la chapa, permitiendo mayor control del ángulo de doblado que el plegado en V convencional.

Figura 2: El método de plegado al aire

Por ejemplo, si tiene una matriz y punzón de 90°, con plegado al aire puede lograr ángulos entre 90° y 180°. Este método también asegura un resultado más preciso ya que experimenta menos retorno elástico (springback) —la recuperación parcial de una chapa doblada a su geometría original. El retorno elástico es indeseable porque causa doblados inexactos.

Método #3: Fondado (Bottoming)

El fondado (o doblado a fondo) es un tipo de plegado en V que también resuelve el desafío del retorno elástico. Implica deformar la chapa en la zona de doblado aplicando fuerza adicional a través de la punta del punzón tras completar el doblado.

Figura 3: Fondado

Como el plegado al aire, el fondado ofrece control preciso del ángulo. Sin embargo, requiere una plegadora de mayor tonelaje que el plegado al aire.

Método #4: Plegado por barrido (Wipe Bending)

En el plegado por barrido, la chapa se sujeta contra una matriz de barrido por una almohadilla de presión. El punzón fuerza contra el borde de la chapa que sobresale de la matriz y la almohadilla, causando que se doble sobre el extremo de la matriz.

Figura 4: Plegado por barrido

Este método ofrece una buena ventaja mecánica —permite aplicar menos fuerza para crear los doblados deseados. Sin embargo, podría no ser ideal para crear ángulos obtusos ya que requeriría equipo más complejo capaz de aplicar fuerza horizontal.

Método #5: Plegado por rodillos (Roll Bending)

El plegado por rodillos permite doblar chapas en rollos, tubos, conos o formas curvas. Este proceso único usa juegos de rodillos que alimentan (y doblan) el metal hasta la curvatura deseada.

Figura 5: Plegado por rodillos

El plegado por rodillos puede formar chapas en varios perfiles de sección transversal, consistentes en varias curvas de doblado. Es especialmente útil para crear piezas de chapa muy largas con espesores entre 0,1 mm y 3,2 mm y anchos de hasta 500 mm. Por ejemplo, puede crear piezas como paneles, perfiles y estanterías (típicamente usados en edificios para iluminación, cubiertas y HVAC) usando máquinas de plegado por rodillos.

Método #6: Plegado por arrastre rotativo (Rotary Draw Bending)

En el plegado por arrastre rotativo, la chapa se sujeta a una matriz rotativa y se arrastra alrededor de ella para formar una geometría cuyo radio coincide con el radio de doblado deseado. Este método a menudo emplea un mandril de soporte interno para evitar arrugas en la pared de la chapa doblada.

Figura 6: Plegado por arrastre rotativo

Este método ofrece ventajas sobre otros tipos. Por ejemplo, no raya la superficie del metal, a diferencia del plegado por barrido y en V. Además, puede doblar materiales en esquinas agudas con ángulos obtusos.

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5 consejos para doblar chapas metálicas

Los siguientes consejos le ayudarán a crear piezas de chapa precisas y fiables.

1. Asegúrese de que el doblado esté en regiones donde haya suficiente material.
2. Use un solo radio de doblado para todos los dobleces para eliminar la necesidad de utillaje adicional.
3. Asegúrese de que el radio interior de doblado sea igual (o mayor) al espesor de la chapa.
4. Doble materiales duros perpendicular a la dirección de laminación para evitar fractura.
5. Evite diseñar características como agujeros y ranuras muy cerca del doblado ya que puede distorsionar la característica. Como regla, mantenga todas las características a una distancia de al menos tres veces el espesor de la chapa.
6. Trabaje con un taller con historial de servicios de conformado de chapa de alta calidad.

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