La Guía Definitiva para la Fabricación de Prototipos en Chapa Metálica

 

Antes de fabricar piezas de chapa metálica, necesitas un prototipo.

Por esa razón, esta guía te llevará a través de los aspectos fundamentales de la fabricación de prototipos de piezas de chapa metálica.

Desde la definición, técnicas, beneficios, hasta la elección de materiales, esta guía te ofrece una imagen clara de en qué debes prestar atención.

Entremos directamente en el tema:

¿Qué es la fabricación de un prototipo de chapa metálica?

Prototipar en la fabricación de chapa metálica es un proceso en el que se crea un modelo o muestra de la pieza final de chapa metálica. Es decir, estas son las primeras piezas o componentes de chapa metálica que crearás antes de que comience la producción en masa.

Por lo tanto, el prototipo y el producto final de chapa metálica tienen las mismas características.

Quizás te estés preguntando por qué esto es importante. Lo explicaré en breve.

Ventajas de la fabricación de prototipos de chapa metálica

Cualquier proceso serio de fabricación de chapa metálica comienza con el desarrollo de prototipos. Hay muchas razones por las que deberías tomar en serio la prototipación de metal:

  1. Permite a los fabricantes de chapa metálica controlar la calidad: puedes probar el ajuste y la funcionalidad del producto. Por supuesto, probarás la pieza de chapa metálica con respecto a los cálculos teóricos o de diseño.
  2. Puedes verificar el diseño antes de que comience la fabricación real de chapa metálica.
  3. Te permite manipular un producto tangible antes de la producción real: a través de esto, puedes obtener opiniones sobre el producto y hacer los ajustes necesarios.
  4. Ayuda a corregir errores y posibles fallas.
  5. Al desarrollar el prototipo, eliminarás todas las suposiciones que tuvieras durante la fase de diseño.
  6. Hace que la transición a la producción real y en masa sea más fácil.

Limitaciones de los prototipos de chapa metálica

Incluso al manejar la fabricación de prototipos de chapa metálica, te enfrentarás a algunos desafíos, como por ejemplo:

  1. La fabricación precisa de prototipos de chapa metálica puede ser exigente: recuerda, el prototipo será tu primer “patrón”. Es decir, no tienes ningún producto tangible para comparar. Todo lo que tienes es un dibujo técnico y valores teóricos.
  2. El proceso de fabricación puede ser lento: configurarás la máquina o el proceso para que se ajuste a tu nuevo diseño y configuraciones, lo que puede llevar tiempo.
  3. El costo puede ser elevado: todo en esta etapa es una “prueba”. Por lo tanto, si no tienes cuidado, el costo puede ser alto.

Métodos de prototipado de chapa metálica

Con el paso de los años, ha habido desarrollos significativos en la fabricación de prototipos de chapa metálica. De hecho, las tecnologías modernas hacen que todo el proceso sea más rápido, sencillo y rentable.

Recuerda, cualquier técnica de fabricación de prototipos de chapa metálica que elijas dependerá del producto final. Exploraremos algunas de las opciones más comunes:

Impresión 3D

 Impresión 3D

Aunque la impresión 3D de metal ofrece una opción de prototipado rápida y rentable, puede no ser adecuada para procesos de pruebas de resistencia al calor y al estrés. En esta etapa, usarás una impresora 3D.

Métodos estándar de fabricación de metal

Idealmente, involucra:

  • Corte de chapa metálica
  • Conformado de chapa metálica
  • Ensamblaje de chapa metálica
  • Agregar el acabado superficial adecuado al producto final

Recuerda, hay muchas técnicas que puedes usar en cada paso.

Toma, por ejemplo:

  • Corte de chapa metálica: puedes usar cortadora láser, sierra, chorro de agua, cortadora de plasma, etc.
  • Conformado de chapa metálica: implica dar forma a la chapa metálica según el diseño adecuado mediante repujado, doblado, etc.
  • Ensamblaje de piezas de chapa metálica: soldadura, remachado, tornillos y tuercas son técnicas efectivas.
  • Agregar características adicionales cuando sea necesario, como asas, ranuras, etc.
  • Aplicar todos los acabados necesarios: puedes pintar, anodizar, pulir, platear o darle brillo a la superficie.

 Corte láser de chapa metálica

Ya sea que uses impresión 3D o fabricación normal de chapa metálica, debes realizar pruebas rigurosas. Esto asegurará la calidad de la pieza de chapa metálica durante el prototipado de metal.

Materiales para prototipado de chapa metálica

En la mayoría de los casos, puedes usar el mismo material que la pieza final de chapa metálica. Por ejemplo, si la pieza final será de acero inoxidable, entonces utiliza acero inoxidable para hacer el prototipo.

Puedes fabricar cualquiera de estas chapas metálicas:

  • Acero inoxidable
  • Titanio
  • Aluminio
  • Cobre
  • Magnesio
  • Acero galvanizado
  • Bronce, etc.

Sin embargo, debe tomar decisiones racionales al fabricar materiales preciosos, raros o muy costosos. En tales situaciones, puede hacer el prototipo usando plástico o una alternativa más económica.

Aun así, debe ser cauteloso al probar partes y componentes.

Mejores Prácticas de Diseño al Fabricar un Prototipo de Chapa Metálica

Aunque cada prototipo de chapa metálica puede tener reglas y especificaciones únicas, algunas reglas de diseño garantizarán el éxito.

Por ejemplo, las siguientes medidas son críticas en la fabricación de prototipos para metales:

  • Elegir el grosor adecuado de la chapa metálica o calibre
  • Conocer las propiedades de la chapa metálica de donde se puede elegir la mejor tecnología de prototipado de chapa metálica
  • Trabajar con una tolerancia más ajustada para partes que son críticas para la funcionalidad del producto final. En la mayoría de los casos, tolerancias más ajustadas implican un mayor costo de fabricación de chapa metálica. Nuevamente, la tolerancia variará según la parte de chapa metálica.
  • Mantener el diseño simple, ya que será más fácil de fabricar y reducirá costos
  • Para doblar chapa metálica, el radio debe ser igual o mayor que el grosor de la chapa metálica

Más importante aún, permita que un fabricante de chapa metálica de buena reputación se encargue de sus necesidades de prototipado, lo que ayuda a reducir costos innecesarios. Si es posible, puede subcontratar el proceso de prototipado de chapa metálica.

Diseño para la Fabricabilidad (DFM) en Prototipos de Chapa Metálica

DFM DFM

El DFM desempeña un papel integral en la fabricación de prototipos de chapa metálica. Idealmente, le ayudará a ahorrar tiempo y dinero tanto en el proceso de prototipado como en el proceso real de fabricación de chapa metálica.

Algunos aspectos fundamentales en el DFM de fabricación de chapa metálica son:

  • El DFM le ayudará a seleccionar el mejor material de chapa metálica para su aplicación
  • Le ayudará a minimizar el número de partes
  • Adopción de una técnica simple de fabricación de chapa metálica para los prototipos
  • Elegir procesos de ensamblaje de chapa metálica simples y efectivos
  • Ayuda a evaluar el grosor de las partes del prototipo de chapa metálica basado en:

i. Tamaño y ubicación de agujeros en caso de que este diseño los tenga

ii. Espacio libre de punzón a matriz

iii. Collares y acuñado

iv. Estructura del grano de chapa metálica

v. Alivio de doblado y bordes

vi. Esquinas y puntos

vii. Grosor de la pared

En resumen, incluso antes de comenzar el diseño y la fabricación del prototipo de chapa metálica, el DFM siempre es crítico.

Aplicaciones de Prototipado de Chapa Metálica

Los fabricantes de chapa metálica en prácticamente todas las industrias utilizan el proceso de prototipado. Por lo tanto, ya sea que esté en:

  1. Industria de electrodomésticos
  2. Industria aeroespacial
  3. Industria médica
  4. Industria automotriz
  5. Industria arquitectónica, etc.

Es recomendable hacer un prototipo antes de que comience el proceso real de fabricación de chapa metálica.

Conclusión

En resumen, la fabricación de prototipos de chapa metálica es un paso importante que no se puede ignorar. Le ayudará a ahorrar tiempo, evaluar la calidad y planificar un proceso de fabricación de chapa metálica rápido.

En KDMFAB, le ayudaremos con todos sus procesos de prototipado de chapa metálica.

Más Recursos:

Fabricación Personalizada de Chapa Metálica – Fuente: KDMSTEEL

Impresión 3D de Metal – Fuente: HUBS

Corte por Láser de Chapa Metálica – Fuente: KDMFAB

Fabricación de Chapa Metálica de Precisión – Fuente: KDMFAB

Doblado de Chapa Metálica – Fuente: KDMFAB

Acabado de Chapa Metálica – Fuente: KDMFAB

DFM – Fuente: Wikipedia

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