Piezas de Chapa Metálica Personalizadas: Diseño de Precisión y Acabado Experto para Durabilidad

Hay mucho más en la creación de piezas de chapa metálica personalizadas que solo cortar y doblar una lámina de metal. Para cada pieza que diseña, debe considerar las cualidades del material del metal y el entorno en el que se instalará la pieza. La corrosión podría destruir una pieza en poco tiempo si elige el metal incorrecto con el revestimiento protector incorrecto.

Una segunda consideración es cómo se ve el producto final. A algunas personas les gusta el aspecto rústico o industrial del metal desnudo, pero a veces quiere que sus piezas destaquen con color. Para fines de marca, podría estar considerando agregar su logotipo o texto adicional o imágenes que deben incluirse en su pieza.

Típicamente, las piezas de chapa metálica se unen a otras piezas como parte de un ensamblaje. Hacer que eso suceda es trabajo de hardware especializado. Ya sea que quiera extender la vida de su pieza, hacerla estéticamente agradable o asegurar la integridad estructural de su ensamblaje, todo se trata del acabado.

Acabados para Protección: Recubrimientos de Conversión Química

Cuando el hierro y el agua se mezclan para formar el temido compuesto óxido de hierro (FeO₂, para ustedes los químicos), obtienen óxido. Dado que el hierro está presente en la mayoría de las chapas metálicas, dadas las condiciones adecuadas, su pieza se disolverá lentamente en polvo. No es bueno. Pero tratadas con los recubrimientos químicos adecuados, las chapas metálicas pueden ser funcionales durante años sin mostrar signos extensos de corrosión.

"Al final, las especificaciones de acabado correctas son el componente clave del proceso de recubrimiento", dijo Michael Garner, Supervisor de Materiales de Protolabs. "Tiene que pensar en la química de la pieza porque los recubrimientos no necesariamente funcionan en todas las superficies metálicas. Elegir cuidadosamente le ayudará a evitar retrasos en la fabricación."

Aquí hay algunos de los tipos más comunes de conversiones químicas que pueden mantener sus piezas intactas durante años.

Zinc

Este elemento es clave para el recubrimiento que protege metales galvanizados y galvanizados. El zinc protege el metal debajo, limitando e incluso previniendo el óxido. En este proceso, el zinc se une químicamente con el acero, sacrificándose cuando se expone a los elementos, especialmente el agua, salvando el núcleo de la pieza. Incluso si el recubrimiento está levemente dañado, la presencia de zinc limitará los efectos corrosivos en su pieza. El resultado visual final de este tratamiento químico es que los metales galvanizados tienen una calidad moteada de tonos plateados y grises. Los metales galvanizados tienen un acabado mate suave que puede pintarse después. Una cosa a tener en cuenta es que estos tipos de metales no se pueden soldar porque liberan toxinas peligrosas. En su lugar, podemos soldar acero laminado en frío (CRS) y luego platearlo con zinc después.

Si necesita plateado de zinc aplicado después de que se ha creado una pieza, eso puede hacerse ya sea a través de un proceso ácido o alcalino. El zinc ácido se aplica rápidamente y cubre bien la pieza, pero no siempre se extiende uniformemente. Por otro lado, el proceso de zinc alcalino toma más tiempo porque requiere electroplateado. Se pasa una corriente eléctrica a través de un baño de zinc, causando que los iones de zinc fluyan y se adhieran a su material central. La ventaja de este proceso es que los metales tratados en un baño de zinc alcalino tienen un recubrimiento más uniforme y más receptivo al estiramiento y conformado.

Conversión Cromática

El zinc no es el único químico que ayuda a evitar la corrosión. La conversión cromática añade la bonificación de conductividad eléctrica a piezas de aluminio, zinc, estaño, plata, magnesio o cadmio. El acabado termina claro a amarillo en calidad. Hay diferentes tratamientos usados para recubrir diferentes metales, pero en última instancia el cromato puede actuar como una especie de imprimación protectora que le permite pintar una superficie. Tenga en cuenta que los metales de acero y basados en hierro no se pueden cromar directamente —primero necesitaría pretratar con zinc.

Anodizado

Este método funciona colocando una lámina de aluminio en un baño de ácido lleno de electrolitos. Cuando pasa electricidad a través del tanque, la superficie del aluminio se une con átomos de oxígeno en el electrolito para formar óxido de aluminio (Al₂O₃). Esto sucedería normalmente en el mundo real, pero hacerlo en un entorno controlado rápidamente produce una superficie atractiva, suave y resistente a la corrosión. Puede que le guste el acabado tal cual, pero como la superficie es porosa, también puede agregar color y un sellador adicional. Una cosa que recordar es que mientras el anodizado funciona bien con aluminio, no lo hace con CRS.

Pasivado

Otra forma de proteger la integridad superficial de su pieza es pasivar la superficie. Una de las cosas más interesantes de este proceso es que nadie realmente sabe cómo funciona. Lo que se sabe con certeza es que el pasivado agrega una capa extremadamente delgada que protege la superficie del acero inoxidable de la corrosión. Hacer el proceso mal, sin embargo, puede crear más oportunidades de corrosión que no hacerlo en absoluto, por lo que limpiar bien el metal antes del tratamiento es crítico para un pasivado exitoso.

Aspecto Impecable: Recubrimientos de Chapa Metálica para Estética

Los recubrimientos químicos son excelentes para proteger sus piezas, pero quizás tenga algo más colorido en mente? Si es así, debería considerar uno de estos dos populares procesos de acabado de metales: recubrimiento en polvo o serigrafía.

Recubrimiento en Polvo

El nombre del proceso lo dice todo. Con el recubrimiento en polvo, el objetivo es cubrir la menor o mayor cantidad de un objeto que desee con un polvo pigmentado. Parece simple, pero hay varios pasos para que funcione correctamente.

Primero, su pieza debe limpiarse para que el polvo pueda adherirse. Luego, se conecta a un cable eléctricamente cargado —típicamente de cobre. Los pigmentos en polvo rocían desde el extremo de una boquilla hacia su pieza, impulsados por un compresor. Como el polvo es electrostático, le encanta adherirse a superficies cargadas. Un acabador experto dirige el rociado para cubrir uniformemente la pieza. En este punto, el polvo aún puede desprenderse fácilmente, por lo que su pieza debe manipularse con cuidado.

Una vez que la pieza ha sido recubierta, entra en un horno a 204 °C (400 °F) para hornear durante unos 20 minutos. El polímero termoestable en el polvo se derrite y endurece en el horno. Al final, el recubrimiento en polvo deja su pieza con una superficie suave y uniforme.

Serigrafía

Digamos que quiere agregar su logotipo o alguna información explicativa a su pieza. La serigrafía es el camino a seguir. Usted proporciona el diseño y el texto que desea transferir. Luego usamos un proceso que incorpora el archivo de diseño que proporciona en una pantalla de malla muy fina y delgada, sobre la cual ponemos una gran mancha de tinta. Cuando se aplica presión a la capa de tinta, esta puede fluir a través de la pantalla y sobre su pieza, limitada a las áreas donde quiere que aparezca. Una vez transferida, aplicamos calor a la tinta, uniéndola a su pieza. La serigrafía funciona bien en metal crudo o superficies recubiertas, y al igual que con el recubrimiento en polvo, podemos combinar su color Pantone deseado.

Formando una Pieza Final

La estética es uno de los aspectos más críticos de las piezas de chapa metálica personalizadas. Una pieza o ensamblaje de piezas altamente cosmético puede ser la diferencia entre el éxito o fracaso del producto. En Protolabs, nos esforzamos por ofrecer una gama de opciones de acabado de chapa metálica que pueden abordar una variedad de necesidades, tanto cosméticas como funcionales.

Consulte estos recursos para aprender más sobre opciones de acabado para piezas de chapa metálica:

• Opciones de Acabado de Chapa Metálica
• Biblioteca de Recubrimiento en Polvo
• Opciones de Hardware