Proceso De Estampación De Chapas De Metal: Guía Completa

Las empresas que se ocupan de equipos especializados necesitan piezas que no están fácilmente disponibles en el mercado. El estampado de láminas de metal implica doblar, dar forma y cortar el material para producir estas piezas únicas. Lea esta guía para comprender cómo funciona el estampado de chapa y cómo se relaciona con el proceso de fabricación.

¿Qué Es El Estampado De Chapa?

El estampado de láminas de metal es un proceso de formación en frío que emplea velocidad o fuerza extrema para cambiar la forma de la pieza de metal de forma permanente. Se trata de introducir metal en la herramienta de prensa, donde la herramienta de estampado (troquel) crea la forma deseada.

Materiales De Estampación De Chapa Metálica

El estampado de metal es probablemente el proceso de fabricación más popular en la actualidad. Implica punzonar, perforar, estampar en relieve o mecanizar materiales de láminas de metal cuidadosamente seleccionados para producir piezas complejas y valiosas. Sin embargo, la transformación de láminas de metal en piezas funcionales no se limita a la forma y el diseño. Los fabricantes deben utilizar las materias primas más adecuadas para cada pieza para que funcione.

Los materiales comunes utilizados son:

Sheet Metal Stamping Materials

Técnica De Conformación En La Estampación De Chapa Metálica

Forming Technique In Sheet Metal Stamping
Forming Technique In Sheet Metal Stamping

El estampado de láminas de metal es la forma más eficaz y económica de producir un gran volumen de piezas metálicas idénticas. Este proceso se puede emplear para objetivos de producción a corto y largo plazo, especialmente cuando se combina con otras técnicas de fabricación de metales .

El estampado de metales consiste en una o más técnicas diseñadas para lograr diferentes resultados. Las técnicas populares incluyen:

  • Borrado
  • Dibujo
  • Perforación
  • Acuñación
  • Realce
  • Doblado

El troquelado y el punzonado emplean los mismos principios al dar forma a los metales. Ambos usan un troquel para cortar el material en una forma específica.

Sin embargo, hay una ligera diferencia entre los dos.

En el corte, el fabricante extrae una pieza de trabajo de la materia prima, convirtiendo la pieza extraída en la pieza en bruto deseada.

Por otro lado, en el punzonado de chapa , el fabricante utiliza el troquel para perforar agujeros en la pieza de trabajo.

Los fabricantes utilizan el grabado en relieve para crear diseños elevados o empotrados en láminas de metal. Esta técnica implica pasar el material en bruto a través de un troquel de rodillos o presionar el material en bruto contra un troquel con la forma deseada.

El rebordeado funciona de manera similar al grabado en relieve, ya que implica la introducción de rebordes o abocardados en la lámina de metal.

Esta técnica utiliza maquinaria de rebordeado especializada, matriz o prensa para realizar el diseño deseado.

Podría decirse que el doblado es la técnica más común para formar metal en formas específicas, incluidos perfiles en forma de L, U y V.

Ocurre alrededor de un solo eje, lo que resulta en una deformación plástica en el límite elástico pero por debajo de la resistencia a la tracción.

El doblado tiene muchas similitudes con el acuñado, donde la hoja de metal se coloca entre un troquel y la prensa. Esto hace que la punta del punzón penetre en el metal, lo que da como resultado dobleces precisos y repetibles.

La mayoría de las máquinas estampadoras de metal están diseñadas para hacer más que solo estampar. También se utilizan para cortar, perforar, fundir y dar forma a láminas de metal.

Las máquinas están programadas o controladas numéricamente por computadora para garantizar la precisión y la repetibilidad.

Para satisfacer las necesidades específicas de estampado, también puede utilizar varias máquinas de herramientas, incluidas herramientas de formación, compuestas, progresivas y de carburo. Por ejemplo, las herramientas avanzadas crean varias piezas en una sola pieza de trabajo a la vez.

Proceso De Corte En La Estampación De Chapa Metálica

Blanking Process In Sheet Metal Stamping
Blanking Process In Sheet Metal Stamping

La técnica de troquelado toma su nombre de la pieza de metal troquelada, en blanco, que se forma cortando formas específicas a partir de materias primas. Esta acción se realiza mediante una matriz de acero templado o carburo.

El corte de láminas de metal suele ser efectivo en materias primas como acero inoxidable, aluminio, acero al carbono y plástico.

Esta técnica es relativamente rápida y rentable, de ahí su popularidad en la industria. Sin embargo, es recomendable considerar algunos factores antes de implementarlos por completo.

A pesar de ser la mejor opción para la producción a gran escala, la mayoría de las piezas pueden salir con grietas y rebabas en los bordes. Sin embargo, estos problemas se resuelven utilizando herramientas de alta calidad y postprocesando los espacios en blanco.

Tipos de supresión

Los principios detrás de la supresión son relativamente simples. Sin embargo, hay varias variaciones de la técnica.

Corte continuo de tiras

Esta técnica consiste en introducir las materias primas en la máquina de estampado. Luego, la máquina altera la forma del material en formas específicas.

Lo mejor es que produce varias formas idénticas, lo que lo convierte en el mejor método para hacer medallones, chapas de botellas y monedas, entre muchos otros.

Obturación cizallada cuadrada

Este proceso utiliza un proceso delicado que presenta herramientas de sujeción especializadas diseñadas para producir espacios en blanco contorneados o con bordes cuadrados.

El troquelado cortado a escuadra se usa a menudo para fabricar carcasas, paneles y cualquier parte que requiera una forma cuadrada uniforme.

Cortar

Cutoff combina el corte de metal con el corte para crear espacios en blanco especializados. Esta técnica consiste en cortar la hoja de metal antes de cortar el metal para producir piezas largas y planas.

Técnicas De Dibujo En La Estampación De Chapa Metálica

Drawing Techniques In Sheet Metal Stamping
Drawing Techniques In Sheet Metal Stamping

La técnica de dibujo utiliza fuerzas de tracción para estirar la materia prima.

A medida que se estira la lámina de metal, se vuelve más delgada, logrando la forma y el grosor deseados.

Los fabricantes pueden usar trefilado de láminas de metal o trefilado de alambres, barras o tubos para dar a las láminas de metal formas específicas.

El trefilado de chapa se produce por deformación plástica sobre un eje curvo. El trefilado de tubos, alambres y barras utiliza un troquel para reducir el diámetro, aumentar su longitud y lograr el tamaño deseado.

El estirado es un proceso de trabajo en frío ya que la mayor parte del trabajo se realiza a temperatura ambiente. Sin embargo, los fabricantes usan altas temperaturas para trabajar en caliente materias primas grandes y reducir las fuerzas.

Tipos de dibujo de chapa

Dibujo frío

Esta técnica consiste en estirar y tirar del metal a temperatura ambiente.

Podría decirse que el estirado en frío es una de las técnicas más efectivas para manipular formas de metal con gran precisión. La mejor parte es que puede formar metal mientras conserva la resistencia y las propiedades físicas del metal.

Dibujo de chapa

Esta técnica se utiliza para producir láminas de metal.

Se trata de aplicar presión a la pieza en bruto mientras la máquina de estirado tira del metal a la forma y el tamaño deseados.

Para que el trefilado de láminas de metal sea efectivo, debe aplicar la presión correcta; una presión insuficiente da como resultado láminas gruesas que son difíciles de formar.

Dibujos profundos

Esta técnica es similar al dibujo de chapa; sin embargo, estira el metal más que su diámetro.

La embutición profunda de chapa es relativamente compleja y requiere especial atención cuando se utiliza el punzón mecánico. El punzón obliga a la hoja de metal a adoptar la forma del troquel.

Técnica De Perforación En La Estampación De Chapa Metálica

Piercing Technique In Sheet Metal Stamping
Piercing Technique In Sheet Metal Stamping

La técnica de perforación utiliza un punzón y troqueles para crear agujeros en láminas de metal o en materia prima. La máquina y el proceso son similares a los que se utilizan en el troquelado, con la diferencia de la pieza de trabajo.

En la perforación, la pieza de trabajo utilizada es un desecho.

Existen varias técnicas para perforar, que incluyen perforación, punción, punción, corte, afeitado y mordisqueo.

A diferencia de otras técnicas, la perforación requiere mucho espacio libre. Sin embargo, la cantidad de espacio libre depende del grosor y la resistencia de la materia prima.

Recuerde que una presión excesiva en el punto podría provocar un desgaste acelerado y la falla de la pieza de trabajo.

Tipos de técnicas de perforación

Lanzamiento

Esta técnica consiste en cortar y doblar la pieza de trabajo para formar lengüetas, respiraderos y persianas.

El lanceado se caracteriza por reducir el material modificando su geometría.

Se realizan uno o más cortes durante la punción, con la pieza restante doblada o curvada para lograr una forma específica.

mordisqueando

El mordisqueo consiste en cortar contornos en la pieza de trabajo para producir una serie de muescas o hendiduras superpuestas.

Esta técnica forma formas complejas de hasta 6 mm de espesor.

Los fabricantes utilizan principalmente el nibbler para esta técnica, un troquel y un punzón pequeño que alterna entre 300 y 900 por minuto. Estas máquinas vienen en varias formas y tamaños y se pueden usar para cortes exteriores e interiores.

Afeitado

El afeitado se utiliza a menudo como una técnica de acabado en la que se cortan pequeñas cantidades de metal de la pieza de trabajo troquelada. Se utiliza para proporcionar una mayor precisión con el propósito secundario de cuadrar y suavizar los bordes.

Cortar

Los fabricantes emplean esta técnica para separar un estampado del stock o tira. Se utiliza principalmente con secuencias de dados progresivos. El proceso de corte es perfecto para delinear el contador de la periferia en la pieza de trabajo.

Técnicas De Acuñación En La Estampación De Chapa Metálica

Coining Techniques In Sheet Metal Stamping
Coining Techniques In Sheet Metal Stamping

El acuñado es una técnica de doblado en la que la hoja de metal se coloca entre un punzón, una prensa y una matriz, y luego se estampa.

Aquí, la punta del punzón penetra en la pieza de trabajo creando curvas precisas y repetibles mientras alivia la tensión interna en la pieza de trabajo.

Los fabricantes prefieren esta técnica por sus propiedades beneficiosas en algunos metales.

Cuando se aplica a materias primas específicas, el flujo de plástico reduce el tamaño del grano de la superficie y endurece la superficie mientras conserva la dureza y la ductilidad internas.

La acuñación tiene numerosas aplicaciones en múltiples aplicaciones, especialmente cuando se necesitan características finas.

Las aplicaciones típicas incluyen la fabricación de resortes, monedas, botones y piezas de chapa de precisión .

El acuñado tiene varias ventajas, incluida la reducción del radio interior al tamaño más pequeño posible y una alta repetibilidad.

A diferencia de la mayoría de las técnicas, la acuñación no requiere máquinas CNC para formar formas.

Sin embargo, requiere más tonelaje en comparación con la mayoría, al menos de 5 a 8 veces más para el doblado de fondo.

Debido al tonelaje adicional, los fabricantes deben instalar herramientas de alta calidad para garantizar un servicio y una eficiencia a largo plazo.

Técnica De Estampación En Relieve En La Estampación De Chapa Metálica

Embossing Technique In Sheet Metal Stamping
Embossing Technique In Sheet Metal Stamping

La técnica de estampado produce diseños en relieve o hundidos en láminas de metal.

Puede pasar la hoja de metal entre rollos con los patrones deseados o usar troqueles de rodillos macho y hembra combinados.

Los fabricantes suelen combinar esta técnica con el estampado de láminas para crear un efecto 3D brillante en la pieza de trabajo.

A diferencia de la mayoría de las técnicas, el estampado combina calor y presión para producir los patrones deseados.

El estampado está diseñado para alterar la forma y el grosor de la hoja de metal.

Por ejemplo, en el estampado a presión, los bloques de rodillos inferiores se pueden mover mientras que los bloques superiores permanecen estacionarios.

Las máquinas de estampado generalmente se limitan al estampado, ya que están personalizadas para satisfacer necesidades específicas. Estas máquinas están diseñadas para producir patrones de no menos de 6 pulgadas de ancho y un máximo de 70 pulgadas de ancho.

Esta técnica tiene numerosos beneficios, incluida la capacidad de formar metales dúctiles utilizando series de producción medias a altas.

La mejor parte es que puede producir patrones ilimitados dependiendo de los troqueles de rollo y reproducir el producto sin variación.

Técnica De Plegado En La Estampación De Chapa Metálica

Bending Technique In Sheet Metal Stamping
Bending Technique In Sheet Metal Stamping

Podría decirse que el doblado de chapa es la técnica de estampado más popular.

Implica aplicar fuerza a una pieza de trabajo para alterar su geometría. Cuando se aplica con cuidado, la presión provoca tensión en la hoja de metal hasta el límite elástico, cambiando su forma física sin romperse.

La mayoría de los fabricantes utilizan una prensa plegadora para perforar una hoja de metal colocada en un troquel para crear la forma deseada.

Doblar puede parecer un proceso sencillo, pero tiene diferentes métodos. A continuación se muestran ejemplos del proceso de doblado;

doblado en V

Este es el método más común que presenta un troquel en forma de V y punzones para doblar metales a las formas deseadas.

El doblado en V le permite doblar la pieza de trabajo a un grado específico, obtuso, agudo o de 90 grados, según el ángulo deseado.

Doblado de aire

El doblado por aire funciona de manera similar al doblado en V con una ligera diferencia.

Aquí, las punzonadoras no empujan la pieza de trabajo hacia el fondo de la cavidad; en cambio, deja espacio debajo para un mejor control del ángulo.

Doblado de rollos

Esta técnica le permite doblar las láminas de metal en rollos, tubos, conos o cualquier forma curva. El doblado de rodillos utiliza un conjunto de rodillos que alimentan la pieza de trabajo a la curvatura deseada.

Tipos De Operaciones De Estampación De Chapa Metálica

Progressive Die Stamping Sheet Metal
Troquelado Progresivo De Chapa Metálica

El estampado progresivo presenta una secuencia de estaciones de estampado con una bobina de metal alimentada a una prensa o punzón de estampado alternativo.

Esta operación utiliza troqueles de estampado progresivo que se mueven con la prensa para estampar el metal y darle la forma deseada. Es ideal para tiradas largas debido a su repetibilidad y durabilidad.

Transfer Die Stamping Sheet Metal
Estampación De Chapa Por Transferencia

El estampado con matriz de transferencia sigue el mismo procedimiento que el estampado con matriz progresiva.

Sin embargo, en este caso, la pieza de trabajo se separa de la tira de metal y se transfiere a otra estación de estampado mediante un sistema de transporte mecánico.

Four Slide Stamping Sheet Metal
Estampación De Chapa Con Cuatro Correderas

El estampado de cuatro correderas es una operación de estampado de cuatro vías que se utiliza para fabricar componentes complejos con varios extremos y giros.

Utiliza cuatro herramientas deslizantes para dar forma a la materia prima en múltiples formas.

La estampación de carros múltiples se puede equipar con más de cuatro carros móviles, dependiendo de la forma deseada.

Compound Stamping Sheet Metal
Estampación Compuesta De Chapa Metálica

El troquel está programado para realizar múltiples funciones, como doblar, perforar y cortar en un solo golpe hacia abajo. La pieza de trabajo se introduce en el estampador con el producto final expulsado de la tira de metal.

Esta operación crea múltiples cortes y orificios en una pieza de trabajo sin realizar múltiples carreras ni cambiar de troquel.

Aplicaciones Del Proceso De Estampación De Chapa Metálica

Automotive
Automóviles

Este proceso es uno de los elementos críticos en la industria automotriz utilizado para reducir el desperdicio de materias primas y promover la productividad. Se utiliza principalmente para fabricar chasis de automóviles, componentes estructurales interiores y exteriores y componentes de transmisión.

Electrónica

Este proceso se utiliza en la industria electrónica para fabricar piezas precisas, detalladas e idénticas. La mejor parte es que los fabricantes pueden aprovechar técnicas avanzadas para hacer que incluso los componentes más pequeños sean vitales para la industria electrónica.

Telecommunication
Telecomunicaciones

El estampado de láminas de metal ofrece precisión y repetibilidad, lo cual es vital en la producción de componentes en la industria de las telecomunicaciones. El estampado se utiliza para fabricar varios componentes, incluidos sistemas de iluminación para automóviles, robots, enchufes inteligentes y regletas de enchufes.

Aerospace
Aeroespacial

Como la mayoría de las industrias de nicho, la industria aeroespacial requiere el estampado de metales para fabricar varios componentes. Estos incluyen armazones de aviones, motores e incluso piezas pequeñas.

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¿Qué Es La Estampación De Chapa De Precisión?

El estampado de láminas de metal de precisión es un proceso de fabricación que utiliza un troquel personalizado y una herramienta instalada en una prensa de estampado para transformar las láminas de metal en las formas deseadas. Produce grandes cantidades de piezas con alta exactitud, velocidad y precisión.

¿Cuáles Son Las Principales Herramientas y Equipos De Estampación De Chapa?

Hay varios tipos de herramientas y equipos de estampado de metales. Sin embargo, los ejemplos típicos incluyen la punzonadora, la torreta y la prensa de freno. Dependiendo de sus necesidades, también puede encontrar troqueles en varias formas y tamaños.

¿Cómo Se Comparan El Hidroconformado Y El Estampado De Chapa De Metal?

El hidroformado es una de las mejores técnicas para formas complejas o asimétricas.

Ofrece una flexibilidad y precisión incomparables y es relativamente rentable.

Por otro lado, la estampación de chapa es una técnica tradicional utilizada para la producción en serie de componentes de gran tamaño.

¿Cómo Se Eligen Las Matrices Para El Proceso De Estampación De Chapas De Metal?

Los troqueles de estampado están diseñados y desarrollados utilizando diseños asistidos por computadora para garantizar la precisión antes de la producción por parte de artesanos expertos.

La elección de un troquel de estampado depende del diseño objetivo, la técnica de estampado y la operación.

¿Qué Es La Estampación En Caliente De Chapa Metálica?

El estampado en caliente de láminas de metal es un proceso de estampado híbrido que combina la formación de láminas de metal, la forja en caliente y el moldeo por inyección.

Esta técnica se lleva a cabo principalmente a temperaturas superiores a la temperatura de recristalización del metal para hacer que el metal sea maleable en las formas deseadas.

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