Chapas de metal: La guía completa

Corte de Chapa Metálica: La Guía Completa

En esta guía, encontrarás toda la información que estás buscando sobre el corte de chapa metálica. Ya sea que desees aprender sobre el proceso real, los beneficios, el mecanismo de falla o compararlo con otros procesos, encontrarás toda la información aquí mismo.

¿Qué Es el Corte de Chapa Metálica?

En el corte de chapa metálica, se utiliza un sistema de troquelado y punzonado para extraer una pieza adecuada de una chapa metálica grande. La pieza extraída es el blanco y una máquina puede troquelar varias chapas simultáneamente.

 

Proceso de Corte de Chapa Metálica

El proceso de corte de chapa metálica implica una prensa, un sistema de punzón y troquel que trabajan en una chapa metálica. Sigue la siguiente forma:

i. La chapa metálica se posiciona sobre el troquel que contiene la forma de corte geométrica deseada dentro de la prensa de troquelado. El punzón sobre la chapa también tiene la forma de la parte deseada.

ii. La prensa ejerce mecánica o hidráulicamente una fuerza vertical sobre el punzón que actúa sobre las chapas a gran velocidad.

iii. El punzón y el troquel tienen un ajuste de holgura que permite al punzón cortar la chapa metálica en la forma deseada.

iv. El corte se produce al impacto, extrayendo el blanco que cae en la cavidad del troquel.

Cómo se Hace el Corte de Chapa Metálica
Cómo se Hace el Corte de Chapa Metálica

Diferencia entre el Corte de Chapa Metálica y el Punzonado

El proceso de ejecución en el punzonado y el corte de chapa metálica es prácticamente el mismo. Sin embargo, existe una diferencia inherente en el producto final.

En el corte de chapa metálica, la parte deseada es la sección que se troquela de una chapa metálica en el troquel. Sin embargo, en el punzonado de chapa metálica, se desecha la parte extraída a través del proceso de punzonado. La parte restante suele ser la sección útil.

Punzonado en Chapa Metálica
Punzonado en Chapa Metálica

Métodos de Corte de Chapa Metálica

Aunque el proceso de corte de chapa metálica parece sencillo, existen algunas variaciones que resultan en los siguientes métodos:

 

1. Troquelado de Tira Continua

Implica la alimentación continua de chapas de metal en la prensa de troquelado permitiendo reproducciones precisas. La producción de componentes como medallas, monedas y tapas de botellas utiliza este método.

2. Troquelado Fino

Carece de una zona de fractura al cortar gracias a la compresión de toda la chapa antes de la extracción del troquel por un par de punzones superior e inferior. El troquelado fino logra tolerancias ajustadas y reduce la aparición de rebabas, lo que resulta en bordes más suaves y reduce la necesidad de operaciones secundarias como el desbarbado.

3. Troquelado Compuesto

Se utiliza en la producción de piezas complejas elaboradas a partir de tiras de acero mediante la alimentación de una máquina de troquelado de salida rápida. La simplicidad, rapidez y precisión del método de troquelado compuesto permite su uso en grandes producciones de piezas de acero.

4. Corte

Combina los procesos de mecanizado de corte y troquelado, lo que resulta en tablones personalizados en formas planas y largas.

5. Troquelado Cuadrado

Produce blancos cuadriláteros con contornos mediante el empleo de herramientas de sujeción únicas. Es especialmente útil cuando se fabrican componentes de forma cuadrada, como paneles de cajas.

6. Troquelado Progresivo

Emplea chapas metálicas delgadas en bobinas con la máquina realizando una operación de troquelado, corte y doblado para piezas. Las piezas salen en forma de tiras unidas que se separan en una operación posterior en partes idénticas e individuales.

Máquinas de Corte de Chapa Metálica

Cuando se troquelan chapas metálicas, se requiere la aplicación de fuerza vertical para empujar el punzón a través del troquel. La fuerza vertical proviene de máquinas de prensado con las siguientes más comunes:

Prensa Hidráulica

Las máquinas de prensado hidráulicas en el corte de chapa metálica emplean presión hidráulica proveniente de un fluido confiable a través de un sistema de bombas y válvulas. Aunque pueden mantener operaciones de troquelado prolongadas, son relativamente lentas e inadecuadas para volúmenes de producción grandes.

Prensa Hidráulica para Chapa Metálica
Prensa Hidráulica para Chapa Metálica

Prensa Mecánica

Emplean motores como la fuerza motriz de la operación de troquelado al transformar la fuerza rotacional en una fuerza vertical. La rápida ejecución de las máquinas de prensado mecánico las hace ideales para operaciones de gran producción.

Prensa Mecánica para Chapa Metálica
Prensa Mecánica para Chapa Metálica

Sección Transversal de una Herramienta de TroqueladoSección Transversal de una Herramienta de Troquelado 

Mecanismo de Falla en los Punzones y Troqueles de Corte de Chapa Metálica

Los punzones y troqueles de corte típicamente emplean acero para herramientas o carburo en su construcción por su resistencia y durabilidad. Sin embargo, no es inconcebible que falle el sistema de herramienta de corte, como se describe a continuación:

Desgaste Abrasivo

La evidencia de abrasión suele estar a lo largo de los contactos deslizantes al interactuar la herramienta con la chapa metálica. Las herramientas requieren niveles de dureza elevados, como carburos, para superar el desgaste abrasivo.

Desgaste Adhesivo y Grietas

El desgaste adhesivo y las grietas resultan de las tensiones debidas a la compresión, la fricción inducida por movimientos de contacto y el aumento de la temperatura. Es esencial tener una herramienta con un alto coeficiente de fricción, dureza y tenacidad para prevenir el desgaste adhesivo y las grietas.

Rotura y Astillado

Cuando se utiliza material con baja tenacidad, pueden aparecer grietas que desembocan en astillado o rotura de la herramienta. Contar con un material de herramienta con una estructura fina y homogénea ofrece una resistencia fiable a la muestra de impacto y fatiga.

Deformación Plástica

A veces, la fuerza de corte en el punzón ejerce un esfuerzo que supera la resistencia a la tracción del acero de la herramienta, lo que resulta en deformación. Al cortar chapas metálicas más duras, es esencial emplear una herramienta más dura, como el carburo.

Materiales de Chapa Metálica al Troquelar

La aplicación de la parte troquelada influye en el material de chapa metálica en el troquelado. Cada material ofrece diferentes propiedades, como resistencia a la corrosión, tenacidad y conductividad.
Materiales que puedes emplear en el troquelado incluyen:

1. Acero inoxidable

Contiene cromo que aumenta la resistencia de este material a la corrosión y, por lo tanto, su vida útil, lo que permite su uso en entornos húmedos y de alta humedad. Los componentes de acero inoxidable troquelados se utilizan en la fabricación de productos médicos, envases de alimentos, utensilios de cocina e incluso construcción.

2. Aluminio

Las láminas de metal de aluminio son maleables, flexibles, de bajo costo, ligeras, duraderas, altamente reciclables y fácilmente disponibles. El troquelado de láminas de metal de aluminio permite la producción de piezas y componentes utilizados en la industria aeroespacial, envases, automoción, energía y equipos domésticos.

3. Cobre

Las láminas de cobre ofrecen piezas troqueladas con una resistencia impresionante a la corrosión y conductividad térmica y eléctrica.

4. Acero al carbono

El contenido de carbono influye en la dureza del acero al carbono, lo que resulta en una clasificación de bajo, medio y alto contenido de carbono. Los componentes troquelados de láminas de acero al carbono encuentran aplicación en la industria automotriz e industrial gracias a la resistencia y versatilidad del acero al carbono.

5. Hierro

Las láminas de metal de hierro ofrecen propiedades mecánicas increíbles, como tenacidad útil en la fabricación de piezas troqueladas para máquinas.

6. Acero galvanizado

El acero galvanizado recubre el acero con una capa uniforme de zinc para ofrecer una mayor protección contra la corrosión. Las piezas troqueladas extraídas del acero galvanizado son útiles en la fabricación de productos para automóviles, aeroespacial y electrodomésticos.

Métodos de desbarbado en el troquelado de láminas metálicas

Proceso de corte de chapa metálica Proceso de corte de chapa metálicaEl troquelado de láminas metálicas resulta en piezas con imperfecciones de bordes rugosos llamados rebabas que afectan la calidad, funcionalidad y seguridad de las piezas. El desbarbado te permite eliminar estas imperfecciones para garantizar la calidad del producto, su funcionalidad y seguridad en el uso.

Los métodos comunes de desbarbado incluyen:

Desbaste en barril

Involucra la trituración de componentes entre sí en un barril de desbaste de alta velocidad, eliminando así rebabas y otras imperfecciones de la superficie.

Desbarbado electromecánico

En este proceso de desbarbado, la eliminación de rebabas implica su disolución en una solución eléctricamente inducida de sales o glicol. Este proceso es apropiado para componentes troquelados pequeños con geometrías complejas, pero su duración lo hace adecuado solo para producciones pequeñas.

Desbarbado manual

Implica la eliminación de rebabas a mano utilizando herramientas como limas y papel de lija. El desbarbado manual es un proceso rentable que brinda resultados impresionantes cuando se realiza con habilidad. Sin embargo, llevar a cabo el desbarbado manual lleva mucho tiempo y, por lo tanto, no es adecuado cuando se tienen grandes volúmenes de componentes.

Desbarbado térmico

Emplea la combustión en un horno sellado para disolver o quemar las rebabas mediante una explosión. El desbarbado térmico elimina simultáneamente las rebabas en múltiples superficies de componentes, siendo útil para la producción de componentes de alta precisión.
Sin embargo, la configuración de este proceso es costosa y no es muy eficiente, ya que puede no eliminar algunas rebabas. Además, las condiciones pueden provocar deformación de las piezas y desarrollo de óxido en las superficies de los componentes.

Acabado vibratorio

Especialmente en lo que respecta a piezas troqueladas de láminas de metal blando como el aluminio, este método es altamente eficiente y menos agresivo. Involucra someter los componentes a medios abrasivos en un recipiente vibratorio que elimina las rebabas mediante fricción.

Ventajas del troquelado de láminas metálicas

El troquelado de láminas metálicas es un proceso simple y rápido para producir componentes idénticos de una geometría deseada para su uso en diferentes aplicaciones. Algunas características destacadas del troquelado de láminas metálicas se describen a continuación:
i. La configuración de equipos en el troquelado y el proceso de alimentación de láminas metálicas es sencilla dada la geometría del componente deseado, lo que permite una producción rápida.

ii. Es posible llevar a cabo líneas de producción extendidas sin interrupciones, como cambios de herramientas, lo que permite tiempos de entrega rápidos.

iii. Es posible realizar el troquelado de componentes con diferentes geometrías con tolerancias ajustadas mediante el empleo de diferentes herramentales en una sola máquina.
iv. Reduce el desperdicio de material al permitir la reutilización/el reciclaje del stock, ya que el proceso de troquelado no altera las propiedades del material.

Límites en el Troquelado de Chapa Metálica

Si bien existen varias ventajas en el empleo del troquelado de chapa metálica, el proceso de troquelado tiene las siguientes limitaciones:

  • La mayoría de los métodos de troquelado de chapas metálicas resultan en componentes con imperfecciones en la superficie llamadas rebabas que requieren un acabado secundario. Esto aumenta el costo y el tiempo de producción.
  • Si bien el empleo de técnicas más refinadas como el troquelado fino puede limitar las rebabas, esto conlleva un alto costo de inversión para adquirir dicho equipo.

Aplicaciones del Troquelado de Chapa Metálica

El troquelado es un proceso esencial en la producción de piezas y componentes altamente idénticos. Algunas áreas en las que se utilizan estos componentes incluyen:

  • Fabricación de piezas de aeronaves
  • Producción de automóviles, especialmente piezas de motor, transmisión y carrocería
  • Fabricación de componentes para electrodomésticos como productos de línea blanca

Conclusión

El troquelado de chapa metálica desempeña un papel integral en el proceso moderno de fabricación de chapa metálica. Sin embargo, solo se pueden obtener piezas y componentes de alta calidad si se sigue el proceso adecuado.

Para todas sus necesidades de troquelado de chapa metálica, contáctenos ahora.

Más recursos:

Troquelado y Punzonado – Fuente: Wikipedia

Troquelado – Fuente: Science Direct

Troquelado de Chapa Metálica – Fuente: KDMFAB

Troquelado Progresivo – Fuente: Wikipedia

Scroll to Top