¿Qué es el estampado? - Tipos, operación y aplicación

¿Qué es el estampado?

El estampado o prensado es un proceso de fabricación utilizado para convertir láminas de metal planas en formas finales. En este proceso, una hoja plana de metal, ya sea en forma de pieza en blanco o de bobina, se coloca en una prensa de estampado donde una herramienta y la superficie del troquel le dan al metal una forma final.

El estampado abarca una variedad de procesos de fabricación de conformado de láminas de metal, como el punzonado con una prensa de máquina o una prensa de estampado, troquelado, repujado, doblado, rebordeado y acuñado.

Este podría ser un proceso de un solo paso en el que cada golpe de la prensa crea la forma deseada en la pieza de chapa, o podría realizarse a través de una serie de pasos. El proceso se suele realizar sobre chapa, pero también se puede utilizar sobre otros materiales como el poliestireno.

Los troqueles progresivos comúnmente se alimentan desde una bobina de acero, carrete de bobina para desenrollar la bobina a un enderezador para nivelar la bobina y luego a un alimentador que avanza el material hacia la prensa y muere a una longitud de alimentación predeterminada. Según la complejidad de la pieza, se puede determinar el número de estaciones en el troquel.

El estampado se suele realizar sobre chapas de metal en frío. Consulte Forja para conocer las operaciones de conformado de metales en caliente.

Una breve historia

Se cree que las primeras monedas proceden del siglo VII a. Fueron acuñados por los lidios en lo que es la Turquía actual. El martillado de monedas siguió siendo el método más importante de producción de monedas hasta 1550. Marx Schwab en Alemania desarrolló un nuevo proceso de estampado en el que hasta 12 hombres giraban una gran rueda para prensar el metal en monedas. El proceso de perforación se innovó aún más en la década de 1880.

Las piezas estampadas se utilizaron para bicicletas producidas en masa en la década de 1880. El estampado reemplazó la forja y el mecanizado, lo que resultó en una gran reducción de costos. Aunque no eran tan resistentes como las piezas forjadas, tenían la calidad suficiente.

En 1890, se importaron piezas de bicicleta estampadas de Alemania a los Estados Unidos. Luego, las empresas estadounidenses comenzaron a tener máquinas de estampado hechas a medida por fabricantes de máquinas herramienta estadounidenses. Mediante investigación y desarrollo, Western Wheel pudo estampar la mayoría de las piezas de bicicleta.

Varios fabricantes de automóviles han adoptado el estampado de piezas. Henry Ford desafió las recomendaciones de sus ingenieros de utilizar piezas estampadas, pero cuando su empresa no pudo satisfacer la demanda con la forja en matriz, Ford se vio obligada a utilizar piezas estampadas.

En la historia del estampado, la forja y la embutición profunda de metales, las prensas de todo tipo son la columna vertebral de la fabricación de metales. Los procesos se mejoran aún más al mover más metal en una sola pulsación. La prensa y los dispositivos de automatización interconectados aumentan las tasas de producción, reducen los costos de mano de obra y brindan más seguridad a los trabajadores.

En el entorno actual de estampado de metales, los controles como I-PRESS con Connected Enterprise pueden registrar el historial, enviar informes o el control I-PRESS &Automation se puede ver desde dispositivos móviles o remotos. Una nueva tendencia en la recopilación de información sobre la producción actual para datos históricos.

Tipos de estampado de metales

Hay tres tipos principales de técnicas de estampado de metal:progresiva, de cuatro deslizamientos y de embutición profunda.

1. Troquelado progresivo

El troquelado progresivo cuenta con una serie de estaciones, cada una con una función única.

Primero, la tira de metal se alimenta a través de una prensa de estampado progresivo. La tira se desenrolla constantemente desde una bobina hasta la prensa troqueladora, donde cada estación de la herramienta realiza un corte, punzonado o doblado diferente. Las acciones de cada estación sucesiva se suman al trabajo de las estaciones anteriores, dando como resultado una pieza completa.

Un fabricante podría tener que cambiar repetidamente la herramienta en una sola pulsación u ocupar varias pulsaciones, cada una realizando una acción requerida para una pieza completa. Incluso utilizando varias prensas, a menudo se requerían servicios de mecanizado secundario para completar realmente la pieza. Por esa razón, el estampado progresivo en matriz es la solución ideal para piezas metálicas con geometría compleja para cumplir con:

• Entrega más rápida
• Menor costo de mano de obra
• Longitud de tirada más corta
• Mayor repetibilidad

2. Estampado de cuatro diapositivas

Fourslide, o multi-slide, implica la alineación horizontal y cuatro diapositivas diferentes; en otras palabras, se utilizan cuatro herramientas simultáneamente para dar forma a la pieza de trabajo. Este proceso permite cortes intrincados y dobleces complejos para desarrollar incluso las piezas más complejas.

El estampado de metal de cuatro correderas puede ofrecer varias ventajas sobre el estampado de prensa tradicional que lo convierte en una opción ideal para muchas aplicaciones. Algunas de estas ventajas incluyen:

• Versatilidad para piezas más complejas
• Más flexibilidad para cambios de diseño

Como su nombre lo indica, un modelo de cuatro correderas tiene cuatro correderas, lo que significa que se pueden usar hasta cuatro herramientas diferentes, una por corredera, para lograr múltiples pliegues simultáneamente. A medida que el material se introduce en un carro deslizante de cuatro, se dobla en rápida sucesión por cada eje que está equipado con una herramienta.

3. Estampado de embutición profunda

La embutición profunda implica tirar de una hoja de metal en bruto en el troquel a través de un punzón, dándole una forma. El método se denomina “embutición profunda” cuando la profundidad de la pieza embutida supera su diámetro.

Este tipo de conformado es ideal para crear componentes que necesitan varias series de diámetros y es una alternativa rentable a los procesos de torneado, que normalmente requieren el uso de más materias primas. Las aplicaciones y productos comunes hechos de embutición profunda incluyen:

• Componentes de automoción
• Piezas de aeronaves
• Relés electrónicos
• Utensilios y utensilios de cocina

Sellado de tiradas cortas

El estampado de metal en tiradas cortas requiere gastos iniciales mínimos de herramientas y puede ser una solución ideal para prototipos o proyectos pequeños. Después de crear la pieza en bruto, los fabricantes usan una combinación de componentes de herramientas personalizados e insertos de matriz para doblar, perforar o taladrar la pieza.

Las operaciones de formación personalizadas y el tamaño de tirada más pequeño pueden resultar en un cargo por pieza más alto, pero la ausencia de costos de herramientas puede hacer que las tiradas cortas sean más rentables para muchos proyectos, especialmente aquellos que requieren una entrega rápida.

Operación de Estampación

El estampado, también llamado prensado, consiste en colocar láminas de metal planas, ya sea en forma de bobina o en blanco, en una prensa de estampado. En la prensa, una herramienta y una superficie de matriz dan al metal la forma deseada. Punzonado, troquelado, doblado, acuñado, repujado y rebordeado son técnicas de estampado utilizadas para dar forma al metal.

• Doblado – el material está deformado o doblado a lo largo de una línea recta.
• Rebordeado – el material se dobla a lo largo de una línea curva.
• Relieve – el material se estira en una depresión poco profunda. Se utiliza principalmente para agregar patrones decorativos. Ver también Repujado y persiguiendo.
• Borrado – se corta una pieza de una hoja del material, generalmente para hacer un espacio en blanco para su posterior procesamiento.
• Acuñación – se comprime o aprieta un patrón en el material. Tradicionalmente utilizado para hacer monedas.
• Dibujo – el área de la superficie de una pieza en bruto se estira en una forma alternativa a través del flujo de material controlado. Véase también embutición profunda.
• Estiramiento – el área de la superficie de una pieza en bruto aumenta por la tensión, sin movimiento hacia el interior del borde de la pieza en bruto. A menudo se utiliza para fabricar piezas de carrocería lisas.
• Planchado – el material es comprimido y reducido en espesor a lo largo de una pared vertical. Se utiliza para latas de bebidas y cartuchos de municiones.
• Reducción/Cuello – utilizado para reducir gradualmente el diámetro del extremo abierto de un vaso o tubo.
• Rizado – deformación del material en un perfil tubular. Las bisagras de las puertas son un ejemplo común.
• Dobladillo – doblar un borde sobre sí mismo para añadir grosor. Los bordes de las puertas de los automóviles suelen tener dobladillos.

La perforación y el corte también se pueden realizar en prensas de estampado. El estampado progresivo es una combinación de los métodos anteriores realizados con un conjunto de troqueles en fila a través de los cuales pasa una tira de material paso a paso.

Beneficios del estampado de metales

Si necesita crear una pieza, componente o producto de metal, hay muchas ventajas de asociarse con una empresa que ofrece los servicios de máquinas de estampado de metales.

1. Precisión

Si su producto necesita ser cortado con alta precisión, una empresa de estampado tendrá las herramientas y los procesos para hacerlo. Cortar una forma con tal precisión puede ser un gran gasto y puede ser tentador reducir los costos por falta de esta área de producción. Una empresa de estampado permite un producto de mayor calidad a un precio menor.

2. Coherencia

Algunas empresas dirían que solo se garantiza una precisión consistente cortando las piezas una por una, pero la mayoría de las principales empresas metalúrgicas están de acuerdo en que esto no es cierto.

La consistencia en la producción en masa se puede lograr mediante el control cuidadoso de todo el proceso, comenzando con un diseño asistido por computadora (CAD) preciso, las herramientas adecuadas, máquinas de estampado de metal operadas profesionalmente, así como el control de calidad para inspeccionar cada pieza o pieza y garantizar la uniformidad. en productos.

3. Producción en masa

Éste habla por sí mismo. ¿Necesitas una gran cantidad de productos de calidad? Contrata una empresa que cuente con la maquinaria y herramientas para gestionar tu proyecto de manera rápida y eficiente.

4. Espacio de trabajo

Si subcontrata el estampado a una empresa ajena a la suya, entonces no hay necesidad de asignar tiempo y espacio en su propio lugar de trabajo para fabricar esos productos.

Además, le permite concentrarse en otros aspectos de su negocio y no atascarse con las complejidades de la producción.

Aplicación de Estampado de Metales

El estampado de metal se puede aplicar a una variedad de materiales en función de sus cualidades únicas de trabajo de metales para una serie de aplicaciones en una amplia gama de industrias. El estampado de metales puede requerir la formación y el procesamiento de metales básicos comunes a aleaciones raras para obtener ventajas específicas de la aplicación.

Algunas industrias requieren la conductividad eléctrica o térmica del cobre berilio en áreas como la industria aeroespacial, eléctrica y de defensa, o la aplicación de acero de alta resistencia y sus numerosas aleaciones para la industria automotriz.

Las industrias que emplean empresas de estampado de metales incluyen (pero no se limitan a):

• Automoción
• Maquinaria Industrial
• Electrónica de consumo
• Aeroespacial
• Electricidad
• Telecomunicaciones