Hidroconformado De Acero Inoxidable: La Guía Completa

En esta guía, aprenderá todo sobre el hidroformado de acero inoxidable.

Ya sea que desee conocer la historia, los beneficios, la aplicación o el principio del hidroformado, aquí encontrará toda la información.

Vamos a sumergirnos en

¿Qué Es El Hidroformado?

El hidroformado se usa típicamente para convertir láminas de metal en piezas sólidas y livianas. Los fluidos hidráulicos de alta presión generalmente se usan para formar metales maleables como el acero inoxidable. Este método produce piezas con una tolerancia y un grosor de pared uniformes y rentables.

Historia Del Hidroconformado

Hotz y Geiger en 1889, emprendieron un extenso desarrollo e investigación que finalmente condujo a la creación de las herramientas de hidroformado. Cuando la industria automotriz comenzó a comprender las ventajas del hidroformado en la década de 1900, se convirtió en un estándar y se utilizó en todo Estados Unidos.

Debido a un aumento en la demanda de formas en la década de 1930, Cincinnati Milling Company creó una aceleración del proceso de hidroformado que permitió que tomaran forma técnicas avanzadas de hidroformado . Desde 1970, se ha abierto camino en los sectores aeroespaciales, donde se utiliza para producir piezas hiladas, por lo que el hidroformado es ampliamente recomendado.

Hydroforming History
Advantages Of Hydroforming Stainless Steel

Ventajas Del Hidroconformado De Acero Inoxidable

Una libertad de diseño más amplia: permite a los fabricantes la capacidad de diseñar características y diseños complejos. Ofrece la posibilidad de crear cualquier pieza que necesites en acero inoxidable.

Alta resistencia mecánica: cuando el acero inoxidable se hidroforma, normalmente se produce un endurecimiento por deformación en la lámina, lo que produce piezas con una mayor resistencia.

Precisión notable: el aumento de la resistencia en el acero inoxidable hidroformado reduce el riesgo de recuperación elástica, aportando una precisión notable a las piezas.

Reducción del costo de la herramienta: debido a la menor cantidad de piezas y la ausencia de la operación de punzonado y rebaba, la cantidad de herramientas se reduce considerablemente.

Limitaciones Del Hidroconformado De Acero Inoxidable

Costo elevado : el costo del hidroformado de acero inoxidable es generalmente alto y se requieren herramientas costosas para completar el proceso. Resultará costoso para los fabricantes y dificultará que varios sectores de la economía lo adopten.

Tiempos de ciclo: el tiempo de ciclo para el hidroformado de acero inoxidable suele ser más lento, lo que hace que los fabricantes pierdan horas tratando de fabricar varias piezas a la vez.

Mantenimiento: dado que el proceso involucra herramientas costosas, requieren un mantenimiento regular, como el empleo de materiales adecuados y suficiente lubricación, para servirle por más tiempo. Se debe tener cuidado al usar las herramientas.

Limitations Of Stainless Steel Hydroforming
Deep Draw Hydroforming Stainless Steel Vs. Deep Draw Stamping Stainless Steel

Deep Draw Hydroforming Stainless Steel Vs. Deep Draw Stamping Stainless Steel

El estampado de embutición profunda es a menudo un método que utiliza presión tangencial de tensión radial para dar forma y dimensionar el acero inoxidable a las dimensiones correctas. El diámetro y la longitud de la pieza en bruto, como un disco plano de metal, se reducen mediante una secuencia de punzones y troqueles especializados que siguen el diseño.

Además, el artículo final tiene lados rectos, cónicos o mixtos y es hueco o cilíndrico. Si bien el hidroformado por embutición profunda es una técnica de formación en la que la acción mecánica del punzón arrastra radialmente un metal en bruto hacia un troquel de formación, es un proceso de modificación de la forma basado en el material.

Estampación De Acero Inoxidable Vs. Hidroconformado De Acero Inoxidable

Stainless Steel Stamping
Stainless Steel Stamping

Costo de la herramienta

Cuando se comparan los gastos, el hidroformado generalmente tiene un costo único de herramientas, mientras que el estampado de acero inoxidable generalmente tiene un alto costo de instalación y con frecuencia es repetitivo.

Cantidades de producción

Si bien el estampado de acero inoxidable suele ser poco práctico para la creación de prototipos y tiradas pequeñas, el acero inoxidable hidroformado es asequible y apropiado para cantidades de producción grandes, medianas y cortas.

Desperdicio de materiales

Incluso con anidamiento cercano, el acero inoxidable generalmente tiene una proporción más significativa de desperdicio de material; sin embargo, el acero inoxidable hidroformado produce desechos de material poco profundos, a menudo tan solo del 50% al 70% o ningún desperdicio.

Costo del proceso

Los costos extremadamente altos a corto plazo para el estampado de acero inoxidable solo comienzan a disminuir a medida que aumenta el volumen de producción. Los gastos de instalación, equipo y desarrollo para el hidroformado de acero inoxidable pueden ser tan bajos como el 80 %.

Flexibilidad

Una vez que se crean las herramientas para estampar acero inoxidable, normalmente es difícil cambiar el diseño. Por el contrario, el hidroformado de acero inoxidable proporcionará una mayor versatilidad en las modificaciones de diseño.

Tiempo de espera

A diferencia del acero inoxidable hidroformado, que esencialmente tiene un tiempo de entrega corto incluso para la fabricación a gran escala, el acero inoxidable estampado tiene un tiempo de entrega mucho más largo, llegando a varias semanas para la producción de piezas complejas.

Proceso De Hidroconformación De Tubos De Acero Inoxidable

Hydroforming Stainless Steel Tube Process
Hydroforming Stainless Steel Tube Process

Es una técnica de fabricación y formación de acero inoxidable y, por lo general, ayuda a dar al metal las formas requeridas. El metal de acero inoxidable se moldea usando fluidos altamente presurizados en una técnica relativamente económica que puede usar tubos soldados o sin soldadura.

Cómo funciona el procedimiento

  • El dispositivo se sellará, permitiendo que el fluido hidráulico a alta presión le dé al acero inoxidable la forma deseada.
  • El generador hidráulico bombeará al menos 400 KPA de presión de fluido al tubo.
  • El cilindro de sujeción combatirá la presión manteniendo de forma segura los moldes negativos.
  • Luego, la presión del fluido hidráulico hará que el tubo se expanda en la forma del molde negativo.
  • A continuación, la máquina liberará el fluido hidráulico.
  • El técnico abre la máquina para retirar el tubo recién creado en la etapa final.

Las piezas deben pasar por el proceso de inspección una vez que se completa el proceso de producción para garantizar que cumplan con los estándares de control de calidad. Se logra utilizando dispositivos como el Sistema de visión de inspección automática o el Sistema de visión de inspección 3D. Será capaz de encontrar cualquier defecto o inconsistencia en los productos.

Proceso De Hidroconformación De Chapa De Acero Inoxidable

Hydroforming Stainless Steel Sheet Process
Hydroforming Stainless Steel Sheet Process

Una prensa de hidroformado, un punzón, una emulsión de agua/aceite de medio de trabajo líquido y un troquel son herramientas en este proceso. El siguiente es el proceso de hidroformado para acero inoxidable.

  • Paso uno: el blanco debe colocarse dentro de la prensa de hidroformado, entre el punzón y el troquel.
  • Paso dos: la prensa de hidroformado debe cerrarse.
  • Paso tres: es crucial llenar los espacios en blanco con un medio de trabajo líquido, como una emulsión de aceite.
  • Paso cuatro: aquí tiene lugar la presión de un medio de trabajo líquido con punzones.
  • Paso cinco: la liberación de presión de las cámaras de formación
  • Sexto paso: es una etapa en la que se retraen los golpes.
  • Paso siete: es el último en extraer las piezas formadas del acero inoxidable.

Factores Que Afectan A La Calidad De La Hidroconformación Del Acero Inoxidable

Design Tolerance
Tolerancia De Diseño

Aunque las tolerancias de diseño son cada vez más estrictas, la fabricación del ensamblaje no requiere necesariamente estas tolerancias. Sin embargo, los ingenieros logran garantizar que los componentes de hidroformado de acero inoxidable encajen perfectamente. Es un desafío importante que a menudo perjudica la calidad del acero inoxidable hidroformado.

Tight Corners
Esquinas Estrechas

Con la presión correcta, el hidroformado de acero inoxidable puede producir características con radios agudos. Dado que el material debe fluir a través del herramental sin romperse, con frecuencia desafía la calidad.

Lubrication
Lubricación

El lubricante no solo afecta la calidad del hidroformado de acero inoxidable, sino también el área y el método de aplicación. El lubricante a veces puede distinguir entre el fracaso y el éxito cuando hay líneas delgadas entre las secciones de arrugas y roturas.

Tool Designs
Diseños De Herramientas

Proporciona dificultades que afectan la calidad del hidroformado de acero inoxidable, principalmente cuando requiere múltiples herramientas para crear un mejor componente que coincida con la tolerancia de impresión. Por lo general, ocurre cuando el transporte de cosas a un espacio complejo resultará en la rotura del material.

Aplicaciones Del Hidroconformado De Acero Inoxidable

Medical Industries
Industrias Médicas

En la industria médica , el hidroformado de acero inoxidable se aplica en la fabricación de piezas como:

  • cubiertas
  • Bandejas esterilizadas
  • Reflectores de luz
  • Componentes de la máquina de resonancia magnética
  • Componentes de la máquina de rayos X.
Aerospace Industry
Industria Aeroespacial

Algunas de las aplicaciones en la industria aeroespacial son:

  • Almohadillas de formación
  • Piezas de la estación de reparación de aire
  • Componentes del motor a reacción
  • Suministros de repuestos para helicópteros
Automotive Industry
Industria Del Automóvil

Aquí algunas de las aplicaciones en la industria automotriz son como:

  • Cuna del motor
  • marcos del cuerpo
  • Soporte de radiador
  • Piezas de repuesto

Técnicas De Hidroconformación Del Acero Inoxidable

Low-Pressure Hydroforming Stainless Steel
Hidroconformación a Baja Presión De Acero Inoxidable

Los fabricantes utilizan esta técnica cuando necesitan modificar ligeramente la forma de las piezas en lugar de cambiarlas drásticamente todas a la vez. Por lo general, es un método de bajo costo que es rápido y fácil.

Panel Hydroforming Stainless Steel
Hidroconformación De Paneles De Acero Inoxidable

Esta tecnología se utiliza principalmente en las industrias aeroespacial y automotriz. Se lleva a cabo bajo una presión muy alta para lograr el flujo de material adecuado, que suele ser esencial en la construcción de productos aerodinámicos.

High-Pressure Hydroforming Stainless Steel
Hidroconformado De Acero Inoxidable A Alta Presión

Este enfoque altera por completo la forma y modifica la relación longitud/circunferencia hasta en un 50 %. A menudo ofrece una excelente tolerancia al control y es un proceso duradero.

Tube Hydroforming Stainless Steel
Hidroconformación De Tubos De Acero Inoxidable

Se considera una técnica de baja presión y la tecnología más popular actualmente en uso con secciones tubulares hidroformadas que mejoran el rendimiento, la integridad y la resistencia estructural.

Hydroforming Stainless Steel
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