La fabricación de láminas de metal es un proceso de fabricación versátil con una extensa lista de técnicas y metales utilizables. Familiarizarse con la tecnología, su funcionamiento y sus aplicaciones te ayudará a decidir si es la mejor opción para tu proyecto. Aquí hay un desglose completo de esta técnica de fabricación de metal y sus aplicaciones en varias industrias.
Visión general de Fabricación de chapa
La fabricación de láminas de metal es esencial para varios procesos de fabricación, que van desde la fabricación de juguetes hasta piezas de aviones a gran escala. A pesar de su popularidad, es importante saber cómo funciona este proceso de fabricación. Aquí hay una descripción detallada de la fabricación de chapa.
¿Qué es la fabricación de chapa metálica?
La fabricación de láminas de metal es el proceso de formar láminas de metal planas en las piezas y productos deseados cortando, doblando, doblando y ensamblando.
Existe una amplia gama de materiales metálicos que son adecuados para varios procesos de fabricación de chapa, incluidos acero, aluminio, acero inoxidable, latón, cobre y zinc. El espesor de la hoja de metal viene en calibres de alrededor de 0.006 a 0.25 pulgadas. Los calibres más gruesos son ideales para aplicaciones de servicio pesado, mientras que los más delgados ofrecen ventajas en términos de maleabilidad.
Para crear piezas de chapa, los fabricantes profesionales de metal utilizan varias técnicas después de una fase de diseño exhaustiva para determinar las especificaciones del producto. La combinación de métodos dependerá de las especificaciones únicas del producto final. Los procesos básicos son corte, conformado, unión y acabado.
Fabricación de chapa Procesos
Hay varias técnicas disponibles para dar forma y manipular chapas metálicas. Algunos de estos procesos son más adecuados para ciertas aplicaciones que otras. Por lo tanto, una comprensión profunda de los diversos procesos disponibles es crucial para hacer los diseños más eficientes. También le ayudará a decidir la mejor técnica para sus proyectos. Esta sección le ofrece un resumen de los diferentes tipos de fabricación de chapa.
hoja Metal Corte Técnicas
Las técnicas de corte consisten en separar el material de lámina de metal aplicando una gran fuerza para hacer que los bordes de corte fallen. Se dividen en dos grupos, corte sin cizalla: corte por láser, corte por plasma, corte por chorro de agua y corte con cizalla: cizalla, troquelado, punzonado y aserrado. Esta sección discutirá cada técnica en detalle.
Corte por láser
El corte por láser es un proceso de corte térmico que consiste en fundir metales en áreas localizadas usando rayos láser enfocados.
Se trata de dos subprocesos que se ejecutan simultáneamente. El primer proceso consiste en enfocar un rayo láser de alta potencia en el material de chapa. El rayo láser es absorbido por el material, lo que hace que se vaporice. El segundo proceso ocurre al mismo tiempo, donde una boquilla de corte proporciona el proceso o gas de soplado para corte por láser. Este gas suele ser nitrógeno u oxígeno y ayuda a proteger el cabezal de procesamiento de vapores y salpicaduras. También es importante para eliminar el exceso de material del corte.
Las cortadoras láser pueden cortar una amplia gama de metales, desde acero inoxidable hasta acero dulce y metales no ferrosos. Sin embargo, los metales más reflectantes, como el aluminio, pueden ser más difíciles de cortar. En tales casos, los láseres de fibra suelen ser la mejor opción. El espesor del metal puede oscilar entre 20 mm y 40 mm, dependiendo el espesor máximo de la potencia del láser.
El proceso de corte por láser se adapta mejor a las aplicaciones industriales. Es muy flexible, ahorra tiempo y puede proporcionar un alto grado de precisión. Sin embargo, el proceso tiene un alto consumo de energía y gas, lo que se traduce en altos costos de inversión y estrictos requisitos de seguridad.
El corte por plasma
Es un proceso de corte térmico que involucra el corte de metal con gas ionizado (plasma). A medida que se lleva a cabo el proceso, hay un suministro de calor sustancial en el metal y se derrite gradualmente. El resultado final es un corte basto con rebabas grandes y una zona oxidada alrededor del área de corte.
Es importante tener en cuenta que la herramienta de corte por plasma solo funcionará de manera efectiva en metales eléctricamente conductores. Es uno de los mejores métodos para cortar aluminio y acero inoxidable de espesor medio, cobre, latón y otros materiales conductores. Puede usar este proceso de corte para piezas de chapa más gruesas (hasta 50 mm) donde no hay requisitos estrictos para el acabado de la superficie.
El corte por plasma garantiza un corte más rápido, alta precisión y repetibilidad que muchos otros procesos de corte. También garantiza la automatización, asegurando el corte efectivo de metales de alta resistencia con menor aporte de calor. Una desventaja de este proceso es que hay un consumo de energía relativamente alto y un posible desarrollo de ruido con el corte en seco.
Corte por chorro de agua
El proceso de corte por chorro de agua implica el uso de un chorro de agua a alta presión para cortar láminas de metal. La presión suele rondar los 60,000 psi, lo que proporciona una velocidad de unos 610 m/s para cortar prácticamente cualquier tipo de lámina de metal.
El corte por chorro de agua es versátil y puede cortar materiales duros y blandos con abrasivos y agua a presión. Para ser específicos, el corte por chorro de agua puro es mejor para cortar metales blandos como telas, caucho o láminas de metal. El corte por chorro de agua abrasivo es más adecuado para materiales duros como acero al carbono, acero inoxidable, aluminio y cobre.
El corte por chorro de agua es una gran alternativa al proceso de corte por láser. Proporciona acabados superficiales extremadamente buenos sin rebabas ni distorsiones térmicas. Sin embargo, las altas presiones podrían causar cierta flexión cerca del área de corte, por lo que es necesario un soporte adecuado para el componente.
Cizallamiento
El corte es un proceso de fabricación de metal que corta líneas rectas en materiales metálicos planos mediante la aplicación de una fuerza de corte, lo que hace que los materiales se separen en ese punto de corte. Es ideal para aplicaciones de alto volumen y para cortar materiales blandos como aluminio, acero dulce y latón que no requieren acabados limpios.
Si es necesario obtener bordes rectos en láminas de metal con bordes rugosos o irregulares, el cizallamiento es una de las mejores opciones. Es rentable para operaciones de alto rendimiento cuando necesita producir miles de piezas en poco tiempo. Sin embargo, la acción de corte crea rebabas y deformación en el material. Como tal, puede que no sea una buena opción para aplicaciones que requieran un acabado final limpio.
blanking
El troquelado elimina una pieza de lámina de metal de una pieza más grande del material en bruto con el uso de punzón y troquel de troquelado. El troquel sujeta la hoja de metal durante el proceso mientras que el punzón aplica una "fuerza de corte" a través del metal. El material eliminado es el componente deseado, mientras que el material que queda en el troquel es el material en blanco que queda.
El troquelado de chapa produce componentes personalizados económicos y garantiza una excelente precisión, control dimensional y repetibilidad. Sin embargo, es un poco más lento e incurre en costos de herramientas más altos que la operación de punzonado tradicional.
puñetazos
El punzonado también crea agujeros en la hoja de metal usando fuerza de corte. Sin embargo, en este caso, el material extraído del orificio es el material de desecho, mientras que el material que queda en el troquel es el componente final. El punzonado ayuda a crear recortes y agujeros de varios tamaños y formas.
Este proceso es más rápido que el troquelado y produce piezas limpias y precisas en poco tiempo. Tampoco hay riesgo de cambios térmicos en la pieza de trabajo porque no hay calor involucrado. Sin embargo, la preparación para el punzonado puede llevar mucho tiempo, ya que las cuchillas y los troqueles deben coincidir con precisión.
Aserradura
El aserrado funciona mediante el corte progresivo de materiales metálicos con una herramienta de dientes de sierra para realizar una serie de pequeños cortes en el metal. Cada diente de sierra usa fricción y fuerza de corte para separar una pequeña viruta de material del cuerpo del material.
Las sierras de cinta para metal tienen varios dientes finos y ligeramente doblados, ideales para cortar aluminio, latón, cobre y otros metales no ferrosos. Las sierras de cinta horizontales están configuradas para cortar barras más largas para cumplir con los requisitos de tamaño. Por otro lado, las sierras de cinta verticales ayudan a realizar cortes más complejos que requieren contornos precisos en la pieza de metal.
Las sierras de cinta tienen la capacidad de crear cortes rectos precisos. También vienen con funciones avanzadas, como cojinetes dobles, ajustes de seguimiento de la hoja y rodillos guiados por la hoja. Estas características aseguran aún más un corte consistentemente preciso. Las sierras de cinta generan cortes más pequeños que muchos otros procesos de corte, lo que reduce sustancialmente el desperdicio. Por lo tanto, es una excelente opción para reducir los costos de fabricación. Sin embargo, es difícil mantener el contacto requerido entre la superficie de las piezas de trabajo planas y la herramienta de corte. Esto puede causar inestabilidad del material e inconsistencias en el corte.
Sjit Metal forminag Technics
El conformado de láminas de metal implica remodelar materiales metálicos mientras aún se encuentran en su estado sólido. Esta sección cubrirá los procesos de conformado más importantes para láminas de metal. Estos procesos son variados en sus aplicaciones para fabricar piezas fabricadas a la medida.
Doblar
La flexión es el proceso que deforma el metal con fuerza y dobla el metal en el ángulo deseado para formar la forma requerida. Se realiza con plegadoras y laminadoras. Una prensa plegadora utiliza un punzón y un troquel para doblar láminas de metal. Existen diferentes tipos de máquinas laminadoras, y pueden laminar láminas de metal en varias formas dentro de rangos específicos.
Hay varios doblado de chapa métodos, y los más comunes incluyen:
- flexión en V. Aquí, el punzón para doblar proporciona la fuerza para doblar materiales metálicos (colocados sobre el troquel en V) en los ángulos deseados. Este método dobla placas de acero sin cambiar su posición.
- Doblado de rollos. Este método dobla láminas de metal en formas curvas o rollos. Utiliza una prensa plegadora, una prensa hidráulica y tres rodillos para crear el doblez deseado. Se prefiere para componentes como tubos, conos y otros materiales de forma hueca.
- Doblado en U. Este proceso de doblado es similar al doblado en V. Las únicas diferencias son que utiliza un troquel en U y los componentes finales tienen forma de U.
- Doblado rotatorio. Este método dobla los metales en esquinas afiladas. Es una excelente opción para doblar ángulos superiores a 90 grados.
- Limpie la flexión. Utiliza un troquel de limpieza para determinar el radio interior de la curvatura de la chapa.
Generalmente, la flexión es ideal para metales que son maleables pero no quebradizos. Incluyen acero dulce y para muelles, aluminio 5052 y cobre. Los materiales como el aluminio 6061, el latón, el bronce y el titanio son más difíciles de doblar.
El plegado es rentable cuando se utiliza para producciones de bajo a mediano volumen, dando piezas con excelentes propiedades mecánicas. Sin embargo, existe una gran posibilidad de que la recuperación elástica afecte el ángulo de curvatura resultante.
Dobladillo
El dobladillo consiste en pasar el borde de una lámina de metal sobre sí mismo para crear un área con dos capas. Suele ocurrir en dos etapas. La primera etapa consiste en doblar la hoja de metal y hacerla descender en un troquel en V. La segunda etapa involucra la remoción del material y su colocación en un troquel aplanador. Este proceso aplana el dobladillo para darle la forma deseada.
El dobladillo es eficaz para reforzar los bordes de las piezas y mejorar su apariencia. La precisión del proceso ayuda a obtener componentes con calidades superficiales superiores. Sin embargo, la deformación del material ocurre durante este proceso, lo que lleva a variaciones dimensionales.
Rolling
El laminado de chapa es el proceso en el que una pieza de metal pasa a través de un par de rodillos para reducir el espesor del material u obtener un espesor uniforme. Los rodillos giran constantemente para crear fuerzas de compresión que deforman plásticamente la pieza de trabajo. Si los rodillos están directamente perpendiculares a la pieza de chapa, se produce un aplanamiento.
Hay dos procesos principales de laminación: laminación en caliente y laminación en frío. El laminado en caliente ocurre por encima de la temperatura de recristalización del material, mientras que el laminado en frío generalmente ocurre a temperatura ambiente. Las aplicaciones comunes de la chapa laminada se encuentran en tubos y tuberías, estampados, discos, ruedas y llantas, etc.
El laminado es un proceso rápido con alta eficiencia, lo que lo hace adecuado para la producción en masa. El proceso se puede diseñar para crear piezas con tolerancias estrechas y perfiles de sección transversal complejos. Pero el laminado de metales requiere una gran inversión inicial, por lo que es más adecuado para la producción en masa.
Stamping
El estampado de chapa es una técnica de formación en frío que utiliza prensas de estampado y troqueles para transformar las materias primas en diversas formas. Este proceso es compatible con una amplia gama de materiales de chapa, incluidos acero inoxidable, acero con bajo y alto contenido de carbono, aluminio, latón, cobre, etc.
El estampado generalmente puede ser una combinación de técnicas complejas de corte y formación para obtener componentes complejos con operaciones más cortas. Abarca doblado, punzonado, estampado y rebordeado para crear una amplia gama de productos.
El estampado de metal es rentable. El proceso es rápido, requiere menos herramientas y menos tiempo de mano de obra, y es relativamente económico mantener los troqueles de estampado, lo que contribuye a una reducción general de los gastos. Automatizar el estampado de metales también es fácil. Por lo tanto, la programación adecuada de las máquinas de estampado de metales garantizará la entrega constante de piezas de precisión de alta calidad y repetibilidad. Pero la desventaja del estampado es el aumento del costo de las prensas. Si es necesario modificar el diseño durante la producción, puede ser difícil cambiar los troqueles.
curling
El rizado de láminas de metal es el proceso de agregar rollos huecos circulares a los bordes de las láminas de metal. La mayoría de los procesos de rizado ocurren en tres etapas; las dos primeras etapas crean las curvas del rizo, mientras que la tercera etapa cierra el rizo.
Los rizos ayudan a eliminar los bordes afilados sin tratar de una pieza de trabajo para que sea más seguro manipularla. Un borde rizado también proporciona fuerza al borde. El rizado también puede provocar rebabas y deformaciones del material, por lo que se debe tener cuidado durante el proceso.
Spinning de metal
El hilado implica formar discos de metal en huecos simétricos rotacionalmente. Durante el proceso, el material se coloca entre el contrapunto de la máquina y un mandril giratorio perfilado. Tras la rotación, el rodillo giratorio ayuda a dar forma a la lámina en la forma del mandril.
El hilado de metal es ideal para placas de metal suave, como acero inoxidable, cobre, latón, aluminio, etc. El hilado de metal puede producir varias piezas huecas de varias formas sin comprometer su calidad. Se pueden incorporar otros procesos de conformado de láminas de metal, como plegado y punzonado, en un ciclo de hilatura, lo que lo hace altamente flexible tanto para la producción de lotes pequeños como de grandes volúmenes. Las limitaciones de tamaño y forma son la principal desventaja de este proceso. Produce solo piezas con formas concéntricas y simétricas.
hoja Metal Soldadura Technicuestión
La soldadura es un proceso que une dos piezas de láminas de metal usando calor, presión o ambos. Es un proceso de alta temperatura que funde el metal base, generalmente agregando material de relleno.
Hay varios técnicas de soldadura disponibles para la fabricación de láminas de metal, que funcionan para unir el metal a través de un proceso de fusión y la adición de un relleno. Estas técnicas de soldadura incluyen lo siguiente:
- Soldadura con electrodo revestido o soldadura por arco de metal blindado (SMAW). Este proceso de soldadura produce una corriente eléctrica con un electrodo de varilla para formar un arco cuando entra en contacto con el metal. El arco eléctrico produce temperaturas superiores a 6300°F para derretir metales. Es un proceso adecuado para soldadura de alta velocidad y puede funcionar tanto en fuentes de alimentación de CA como de CC. Sin embargo, se debe tener cuidado al soldar metales delgados porque las temperaturas superiores producidas por este proceso pueden dañar el material.
- Soldadura de metales con gas inerte (MIG). Esto también se conoce como soldadura por arco metálico con gas (GMAW), y funciona con gas de protección y un electrodo de alambre continuo. El electrodo de alambre fundido facilita la fácil unión de las partes metálicas mientras que el gas de protección protege el baño de soldadura de la interacción con la atmósfera. La soldadura MIG crea soldaduras de alta calidad con una excelente velocidad de soldadura. También se puede automatizar completamente para evitar salpicaduras de soldadura. Sin embargo, esta técnica de soldadura no es adecuada para metales gruesos y soldadura exterior.
- Soldadura con gas inerte de tungsteno (TIG). Esta soldadura es un proceso de creación de un arco corto para soldar metales más pesados. con un electrodo de tungsteno. También hay un gas de protección inerte para proteger el área de soldadura y el electrodo de la contaminación atmosférica. Una gran ventaja de este proceso de soldadura es que funciona adecuadamente para metales no ferrosos como aluminio, cobre, titanio, etc. Hay un alto grado de control de soldadura con este proceso, lo que ayuda a crear soldaduras muy limpias y fuertes. Por lo tanto, es un método adecuado para construcciones automotrices y aeroespaciales. Sin embargo, la soldadura TIG requiere un profesional altamente calificado porque es más desafiante.
Shota Mealto Remachado Proproceso
El remachado es un método no térmico, semipermanente, para unir piezas de láminas de metal utilizando diferentes tipos de remaches o sujetadores mecánicos. El proceso comienza con la perforación de un agujero en las piezas de chapa a unir, seguido de la instalación del remache. Después de la instalación, la cola del remache se deforma al romperlo o golpearlo. Aplanar la parte inferior del remache evitará que se quite.
El remachado puede ocurrir de dos maneras: remachado en caliente o remachado en frío. El remachado en caliente consiste en aplicar calor de 1000-1100 °C a remaches de acero de diámetro superior a 10 mm. La fuerza de martilleo por área en este proceso suele ser de 650 a 800 MPa. Por otro lado, el remachado en frío es excelente para metales ligeros y no ferrosos con diámetros inferiores a 10 mm.
El proceso es más adecuado para piezas de metales no ferrosos como el cobre y el aluminio. Además, es eficiente, rentable y fiable, lo que facilita la realización de inspecciones de calidad. Sin embargo, los remaches aumentan el peso total del componente. Las uniones remachadas también crean más ruido y hacen que las placas se debiliten debido a los agujeros creados.
Tolerancia de fabricación de chapa
Las tolerancias de fabricación de láminas de metal se refieren a las desviaciones aceptables de las características de las piezas de láminas de metal requeridas para una instalación e integración precisas y uniformes.
Para las piezas de chapa, se suele utilizar la norma ISO 2768-mk para garantizar un control adecuado de los elementos de geometría y tamaño. A continuación se le mostrará el rango de 7 estándares de tolerancia de dimensiones lineales y angulares, planitud y rectitud, cilindricidad y circularidad.
Tabla 1 – Dimensiones lineales
| Desviaciones admisibles en mm para rangos en longitudes nominales | f (bien) | Designación de clase de tolerancia (Descripción) | v (muy grueso) | |
| m (medio) | c (grueso) | |||
| 0.5 hasta 3 | ± 0.05 | ± 0.1 | ± 0.2 | – |
| más de 3 hasta 6 | ± 0.05 | ± 0.1 | ± 0.3 | ± 0.5 |
| más de 6 hasta 30 | ± 0.1 | ± 0.2 | ± 0.5 | ± 1.0 |
| más de 30 hasta 120 | ± 0.15 | ± 0.3 | ± 0.8 | ± 1.5 |
| más de 120 hasta 400 | ± 0.2 | ± 0.5 | ± 1.2 | ± 2.5 |
| más de 400 hasta 1000 | ± 0.3 | ± 0.8 | ± 2.0 | ± 4.0 |
| más de 1000 hasta 2000 | ± 0.5 | ± 1.2 | ± 3.0 | ± 6.0 |
| más de 2000 hasta 4000 | – | ± 2.0 | ± 4.0 | ± 8.0 |
Tabla 2 – Radio externo y alturas de chaflán
| Desviaciones admisibles en mm para rangos en longitudes nominales | f (bien) | Designación de clase de tolerancia (Descripción) | v (muy grueso) | |
| m (medio) | c (grueso) | |||
| 0.5 hasta 3 | ± 0.2 | ± 0.2 | ± 0.4 | ± 0.4 |
| más de 3 hasta 6 | ± 0.5 | ± 0.5 | ± 1.0 | ± 1.0 |
| 6 sesiones | ± 1.0 | ± 1.0 | ± 2.0 | ± 2.0 |
Tabla 3 – Dimensiones angulares
| Desviaciones admisibles en mm para rangos en longitudes nominales | f (bien) | Designación de clase de tolerancia (Descripción) | v (muy grueso) | |
| m (medio) | c (grueso) | |||
| hasta 10 | ± 1º | ± 1º | ±1º30′ | ± 3º |
| más de 10 hasta 50 | ±0º30′ | ±0º30′ | ± 1º | ± 2º |
| más de 50 hasta 120 | ±0º20′ | ±0º20′ | ±0º30′ | ± 1º |
| más de 120 hasta 400 | ±0º10′ | ±0º10′ | ±0º15′ | ±0º30′ |
| 400 sesiones | ±0º5′ | ±0º5′ | ±0º10′ | ±0º20′ |
Tabla 4 – Rectitud y planitud
| Rangos en longitudes nominales en mm | Clase de tolerancia | |||
| H | K | L | ||
| hasta 10 | 0.02 | 0.05 | 0.1 | |
| más de 10 hasta 30 | 0.05 | 0.1 | 0.2 | |
| más de 30 hasta 100 | 0.1 | 0.2 | 0.4 | |
| más de 100 hasta 300 | 0.2 | 0.4 | 0.8 | |
| más de 300 hasta 1000 | 0.3 | 0.6 | 1.2 | |
| más de 1000 hasta 3000 | 0.4 | 0.8 | 1.6 | |
Tabla 5 – Perpendicularidad
| Rangos en longitudes nominales en mm | Clase de tolerancia | |||
| H | K | L | ||
| hasta 100 | 0.2 | 0.4 | 0.6 | |
| más de 100 hasta 300 | 0.3 | 0.6 | 1.0 | |
| más de 300 hasta 1000 | 0.4 | 0.8 | 1.5 | |
| más de 1000 hasta 3000 | 0.5 | 1.0 | 2.0 | |
Tabla 6 – Simetría (Posición para ISO G&T Standard no ASME o ANSI GD&T)
| Rangos en longitudes nominales en mm | Clase de tolerancia | |||
| H | K | L | ||
| hasta 100 | 0.5 | 0.6 | 0.6 | |
| más de 100 hasta 300 | 0.5 | 0.6 | 1.0 | |
| más de 300 hasta 1000 | 0.5 | 0.8 | 1.5 | |
| más de 1000 hasta 3000 | 0.5 | 1.0 | 2.0 | |
Tabla 7 – Agotamiento
| Clase de tolerancia | ||||
| H | K | L | ||
| / | 0.1 | 0.2 | 0.5 | |
Consejos de diseño para la fabricación de chapa metálica
Las siguientes consejos de diseño de chapa debe servir como guía para garantizar el diseño eficiente de las piezas de chapa. Estos consejos se han desarrollado en base a las prácticas estándar de DfM, los requisitos industriales cambiantes y el análisis de productos fabricados con metal.
Espesor de la pared
Cada componente debe mantener espesores de pared uniformes en todo momento. Generalmente, se pueden fabricar láminas de 0.9 a 20 mm de espesor (<3 mm). El rango de espesor recomendado para el corte por láser de chapa es de 0.5 a 10 mm. Por otro lado, se recomienda de 0.5 a 6 mm para doblar chapa.
Enfermedad de buzo
Los dobleces en la fabricación de láminas de metal se caracterizan por los siguientes parámetros críticos. Estos parámetros deben ser consistentes con las herramientas para un mecanizado efectivo.
Factor K
Las consideraciones del factor K son importantes para evitar roturas y deformaciones. El rango ideal debe estar entre 0.3 y 0.5 mm, mientras que el promedio utilizado para operaciones de plegado es de 0.4468 mm. Calcular el factor k ayudará a encontrar el eje neutral a lo largo de una curva. Esto garantizará el diseño correcto de los patrones planos y la búsqueda del margen de plegado adecuado.
El factor K se calcula como la relación entre el eje neutro (t) y el espesor del material (Mt):
Factor K = t/Mt
El grosor del material, el método de doblado y el ángulo de doblado a menudo influyen en el factor k. Estas variables pueden dificultar el cálculo preciso del factor k.
Radio de doblaje
El radio de curvatura se refiere a la distancia entre el eje de curvatura y la superficie interna del material. Cuanto menor sea el radio de curvatura, mayor será la tensión en la pieza de trabajo. Las curvas en el mismo plano deben diseñarse para ir en la misma dirección. Esto ayudará a evitar la necesidad de reorientar la pieza.
Para materiales dúctiles como el acero inoxidable, los radios de curvatura interiores de un componente deben tener al menos el mismo tamaño que el espesor del metal. Los radios de curvatura más grandes son ideales para metales frágiles. Esto ayudará a prevenir distorsiones alrededor de la curva.
Orientación de curva
Es importante mantener constante la orientación del plegado para reducir el número de reorientaciones de los componentes. Esto ayudará a ahorrar costes de fabricación y reducir los plazos de entrega.
Bend Alivio
Tener dobleces cerca del borde de los materiales de chapa a menudo aumenta los riesgos de rotura y deformación. Agregar relieves de doblez al diseño de chapa metálica ayuda a evitar el desgarro del material. Los relieves de flexión también agregan rigidez al metal, lo que reduce el nivel de recuperación elástica.
Las profundidades de los relieves de curvatura deben ser mayores que el radio de curvatura. El ancho del desahogo de doblez también debe ser al menos igual al grosor del material.
Altura de plegado
La altura del doblez debe ser al menos dos veces el espesor del material más el radio de doblez. Tener una altura de plegado demasiado pequeña a menudo dificulta formar y colocar el material en las prensas dobladoras. Esto puede conducir a una baja calidad de doblado y deformación.
Hems
Los dobladillos planos deben evitarse tanto como sea posible en los diseños de chapa. Los dobladillos abiertos o desgarrados suelen ser preferibles porque existe un menor riesgo de fracturas.
Los diámetros interiores de los dobladillos abiertos o rasgados deben ser al menos iguales al espesor de la lámina metálica. La longitud del dobladillo también debe ser al menos cuatro veces el grosor del material.
Tamaño del agujero
El diámetro de los orificios en un diseño de chapa metálica debe ser al menos igual al espesor del material. Incluso es mejor tener diámetros de orificios mayores que el espesor de la lámina metálica, lo que reducirá las posibilidades de daños en las herramientas, minimizando así los costos y tiempos de producción.
El espacio entre agujeros debe ser al menos dos veces el espesor de la lámina de metal. Tener orificios en proximidades muy cercanas puede causar roturas o deformaciones durante el doblado o la formación. Los agujeros deben colocarse lejos de los bordes usando al menos el grosor de la hoja para evitar rasgaduras y deformaciones.
Rizos y Avellanados
El radio exterior de cualquier rizo debe ser al menos dos veces el grosor del material. El rizado de láminas de metal implica la adición de un rollo hueco al borde de la lámina. Este borde rizado tiene como objetivo proporcionar resistencia y hacer que el componente sea seguro para su manipulación. Por lo tanto, el tamaño del orificio no debe ser menor que el radio del rizo más el grosor del material.
Asimismo, las profundidades de avellanado no deben ser superiores a 0.6 mm del espesor del material. La distancia entre los centros del avellanado debe ser al menos ocho veces el espesor del material. Además, la distancia entre el centro avellanado y la línea de doblez debe ser al menos tres veces el espesor del material.
Pestañas y muescas
Las pestañas no deben tener más de cinco veces su ancho. También deben tener al menos el doble de ancho que el grosor del material.
Por otro lado, las muescas deben tener al menos el mismo ancho que el grosor del material. También es mejor colocarlos al menos a ⅛ de una pulgada de distancia entre sí. Si el diseño requiere lengüetas y muescas cerca de una curva, deben mantenerse alejadas de la curva al menos tres veces el espesor del metal más el radio de curvatura. Esto reducirá los riesgos de alabeo y deformación.
Calibre de chapa
Calibre de chapa es uno de los consejos de diseño más importantes para la fabricación de chapa. El grosor del material metálico dependerá de la geometría de la pieza y sus aplicaciones previstas. Sin embargo, el uso de láminas de metal demasiado gruesas puede limitar el ángulo de curvatura que se puede lograr en las prensas dobladoras.
Las curvas cerradas a menudo son difíciles en las prensas dobladoras y pueden causar grietas microscópicas en el material. Esto puede resultar en corridas de producción largas y costosas. A menos que sea necesario, es mejor mantenerse alejado de las láminas de metal que son demasiado gruesas. Los metales más delgados y flexibles son las mejores opciones.
Materiales y Acabados Superficiales for hoja Metal Fafabricaon
La fabricación de chapa garantiza la amplia disponibilidad de materiales y opciones de acabado de superficies. Aquí hay una guía detallada a través de los materiales de chapa y acabados superficiales disponibles y sus aplicaciones.
Materiales
Con varios materiales disponibles para proyectos de chapa, es importante tomar la mejor decisión. Elegir el mejor material incluye decisiones sobre el tipo de metal y las propiedades físicas. Cada material tiene sus características únicas y ofrece beneficios únicos. Por lo tanto, los productos finales y las aplicaciones deseadas determinarán el selección de material de chapa.
Acero Inoxidable
Esto incluye varios materiales de chapa que contienen al menos un 10.5 % de cromo. El contenido de cromo en el acero inoxidable lo hace más resistente a la corrosión que otros materiales de acero. Esto lo hace popular en proyectos de fabricación de metal.
Otras propiedades importantes del acero inoxidable son su alta durabilidad y resistencia, resistencia a la temperatura, facilidad de fabricación y mayor formabilidad. Algunos grados de acero inoxidable también se prefieren para fines decorativos y no estructurales.
El acero inoxidable es una opción ideal para:
- Utensilios de cocina
- Partes aeroespaciales y automotrices
- Equipos y aparatos para el procesamiento de alimentos
- Contenedores de productos químicos y combustibles
- Productos de construcción
Acero laminado en caliente
El acero laminado en caliente es mejor para proyectos de fabricación de metal donde las tolerancias dimensionales y el acabado superficial no son preocupaciones clave. Su flexibilidad y maleabilidad también hacen que este material sea ideal para aplicaciones estructurales.
Las aplicaciones comunes del acero laminado en caliente incluyen:
- Marcos de vehículos
- Equipamiento agrícola
- Tuberías, tubos, calentadores de agua
- Vías de tren y componentes de automóviles
Acero laminado en frío
Comparando la fuerza de acero laminado en frío y acero laminado en caliente, el acero laminado en frío es un 20% más fuerte. Su resistencia lo hace adecuado para procesos donde la calidad del producto final depende de la calidad del material de acero. También tiene un acabado liso y brillante, por lo que es ideal para fines estéticos.
Las aplicaciones más comunes de este tipo de acero son:
- Piezas de automóviles
- Electrodomésticos
- Muebles de metal
- Aparatos de iluminación
- Calentadores de agua
- Productos de construcción
Acero prechapado
El acero preenchapado es un material de chapa galvanizada con revestimiento de zinc para evitar la corrosión. El recubrimiento ofrece barrera y protección galvánica para prolongar la vida útil del producto. El acero prechapado garantiza una fácil fabricación de láminas de metal debido a una mayor conformabilidad y soldabilidad. Este material de chapa es adecuado para carrocerías de equipos.
Aluminio:
El aluminio es un metal puro y liviano que se puede combinar con otros metales como el cobre, el magnesio y el manganeso para formar aleaciones. Sin embargo, hay que tener en cuenta que no todos aleaciones de aluminio Funciona bien para la fabricación de chapa. La aleación de aluminio más destacada para este proceso de fabricación es el aluminio 5052 y el aluminio 6061.
El peso ligero y la excelente relación resistencia-peso del aluminio lo hacen adecuado para aplicaciones de láminas de metal. También ofrece gran resistencia a la corrosión y fácil maquinabilidad.
El aluminio también es un excelente conductor del calor y la electricidad, lo que lo convierte en la mejor opción para diversas aplicaciones, como:
- Piezas de automóviles y aviones
- Envasado de alimentos
- Productos eléctricos y electrónicos
- Artículos de cocina
- Recintos
- equipos médicos
Cobre / Latón
El cobre es otra buena opción para la fabricación de láminas de metal porque es fácil de doblar. Su maleabilidad permite enrollar y martillar fácilmente en diferentes formas y tamaños sin romperse. El cobre también es altamente resistente a la corrosión, lo que lo hace adecuado para componentes que pueden estar expuestos a agentes corrosivos.
La chapa de latón también tiene una alta resistencia a la corrosión, por lo que es popular entre los ingenieros de aviación y los diseñadores industriales. Al ser una combinación de zinc y cobre, el latón también tiene una excelente conductividad eléctrica y resistencia a altas temperaturas, por lo que es adecuado para componentes eléctricos.
El cobre y el latón brindan productos deseables y estéticamente agradables, y son útiles para:
- Instalaciones
- Equipo electronico
- Utensilios de cocina
- Pernos, tuercas y tubos
Opciones de acabado de superficies
Agregar acabados superficiales a las piezas de chapa a menudo hace que duren más y funcionen mejor. Al decidir lo mejor solución de acabado de chapa para los componentes de chapa, es esencial comprender las opciones disponibles. A continuación se muestran algunos de los principales acabados superficiales disponibles:
Granallado
Este proceso de acabado implica el uso de pequeños abrasivos (arena o perlas de vidrio). Estas partículas abrasivas se lanzan a la superficie del componente de chapa con aire comprimido. El impacto de estas perlas en la superficie da un acabado de chapa lisa con una textura mate.
Voladura de cuentas da un acabado suave y preciso a las piezas de chapa sin alterar sus dimensiones. Funciona bien con materiales como el acero, el aluminio y el cobre, lo que lo hace adecuado para la fabricación de láminas de metal y mejora la durabilidad de los componentes.
Ventajas
- Seguro y compatible con varios materiales de chapa
- Sostenible.
- Ofrecer un efecto duradero.
- Ideal para superficies sensibles.
- Los abrasivos utilizados no son reactivos.
Desventajas
- No es un método de acabado rápido.
- No es económico para proyectos más pequeños.
- Necesidad de altas medidas de precaución durante la aplicación
Pintura en Polvo
Este es otro acabado superficial estético que consiste en rociar pintura en polvo sobre la superficie del componente. A esto le sigue el horneado de la hoja de metal para crear capas fuertes en el material, lo que afecta la resistencia al desgaste y la corrosión.
El recubrimiento en polvo es adecuado para piezas fabricadas con chapa porque crea acabados duros y duraderos para estas piezas. También ofrece una sólida resistencia a los productos químicos y al calor, protegiendo adecuadamente los componentes del clima extremo y la corrosión.
Si bien muchos metales pueden recibir recubrimiento en polvo, es más adecuado para productos de chapa hechos de acero inoxidable y aluminio. Estos metales son buenos candidatos para el recubrimiento en polvo debido a su capacidad para retener cargas electromagnéticas y tolerar altas temperaturas.
Ventajas
- Excelente resistencia a la corrosión y a la abrasión
- Acabado duradero y económico.
- Sin riesgo de decoloración, tiza o falla de adhesión.
- El producto final suele ser menos inflamable y no tóxico.
Desventajas
- No permite mezcla de colores.
- A veces puede ser caro
Anodizado
El anodizado implica la conversión de la capa superficial de los productos de chapa en una capa de óxido. Acabado anodizado es mayoritariamente compatible con aluminio y titanio, y está disponible como:
Tipo I – implica la creación de una capa delgada sobre la superficie del metal con el uso de ácido crómico.
Tipo II – esta amortización utiliza ácido sulfúrico para producir una capa fuerte y resistente a la corrosión en la superficie del producto.
Tipo III – La anodización de capa dura brinda acabados más gruesos con resistencia al desgaste y la corrosión.
Las aplicaciones comunes de los acabados de anodizado se encuentran en piezas de automóviles y aeronaves, componentes mecánicos, instrumentos de precisión, etc. Este versátil proceso de acabado ayuda a lograr un acabado estético y resistente a la corrosión en las piezas de chapa.
Ventajas
- Excelente resistencia a la abrasión y corrosión
- Produce un acabado de metal inamovible.
- Sin riesgo de decoloración, tiza o falla de adhesión.
- El producto final del anodizado es estable a los rayos UV.
Desventajas
- Compatible con materiales metálicos menores.
- Acabado difícil de replicar en diferentes partes metálicas
Grabado láser
El grabado láser permite grabar el texto o las imágenes deseados en un producto de chapa. Su aplicación asegura el etiquetado para la trazabilidad o personalización de los productos.
En este proceso, el láser fusiona el revestimiento deseado con el componente de chapa metálica, lo que da como resultado un marcado duradero en la superficie metálica. El grabado láser es compatible con aluminio estándar, acero inoxidable, acero al carbono, etc. Incluso es posible crear marcas láser resistentes a la corrosión en piezas hechas de láminas de acero sin dañar la superficie.
Ventajas
- Resultados duraderos.
- Corte de precisión para ofrecer una calidad superior
- Procesamiento de alta velocidad
Desventajas
- Puede ser caro
- Requiere alto nivel de habilidad
Cepillado
Este proceso de acabado de superficies utiliza cepillos de filamentos para mejorar la calidad de la superficie de las piezas de chapa. Cepillado ayuda a eliminar las rebabas que pueden haber ocurrido durante los diversos procesos de chapa sin causar defectos secundarios al componente.
También es adecuado para eliminar escoria de soldadura, pintura, óxido y suciedad de piezas fabricadas con láminas de metal. El cepillo adecuado también ayudará a crear esquinas bien redondeadas donde se unen dos superficies manteniendo intactas las tolerancias.
Ventajas
- Mayor durabilidad de la pieza
- Adherencia mejorada a la pintura.
- Mayor resistencia a la corrosión
- Propiedades mecánicas y físicas mejoradas de los componentes metálicos.
- Mantiene las especificaciones y la tolerancia de los productos.
- Propiedades estéticas encantadas
Desventajas
- Puede ser susceptible a daños.
- Puede ser difícil de limpiar
- Un acabado viscoso dejará marcas de pincel.
Impresión de pantalla
La serigrafía, también conocida como serigrafía, emplea una fina malla de poliéster y una cuchilla para aplicar la tinta en secciones específicas del componente metálico. Durante el proceso, las plantillas ayudan a proteger las áreas donde la tinta no debe llegar. Las plantillas se colocan cuidadosamente para lograr características de diseño exactas.
La serigrafía es un método simple y rentable para agregar diseños personalizados a las piezas de chapa. Es una buena alternativa al grabado y la pintura, y no hay restricciones de color o tamaño. Esta técnica de acabado es ideal para aplicaciones como logotipos de empresas, etiquetas de piezas, placas de identificación e instrucciones de seguridad.
Ventajas
- Apto para una amplia gama de chapas
- Impresión y protección de larga duración con los adhesivos adecuados
Desventajas
- La coincidencia de colores precisa es un desafío
Otra
La siguiente tabla resume otras técnicas de acabado adecuadas para la fabricación de láminas de metal.
| Acabado | Descripción | Aplicaciones | Ventajas | Cons | Precio de aumento aproximado |
| Pasivación | El material de chapa se sumerge en un baño ácido de ácido cítrico o nítrico. El ácido disuelve el hierro pero deja el cromo para formar una gruesa capa protectora de óxido de cromo. | Se utiliza principalmente para prevenir la corrosión en materiales de acero inoxidable al crear una capa protectora de óxido que no reaccionará con el medio ambiente. | a. Evita la degradación química del material. b. Impacta la resistencia a la corrosión en la pieza de chapa | No da una superficie lisa sobre el metal. Requiere limpieza previa. | +$$$ |
| Películas químicas | Funciona con el principio de recubrimiento de conversión química, donde los químicos reaccionan con la superficie del metal para dar un recubrimiento de película protectora. | Es una solución de acabado de superficie económica que evita la oxidación del aluminio, lo que afecta la resistencia a la corrosión. También son excelentes imprimaciones para pintar superficies. | a. Relativamente barato b. Hace que las piezas de aluminio sean resistentes a la corrosión. C. Adecuado para una amplia gama de industrias; d. No implica electricidad | Solo sirve para aluminio y aleaciones de aluminio | +$$$$ |
| galvanoplastia | Implica la unión de finas capas de metal sobre otra superficie metálica para crear una celda electrolítica. Se forma una fina capa metálica en la superficie del sustrato después del proceso. | Puede tener efectos funcionales y estéticos sobre el metal y también mejora la resistencia a la corrosión del producto. | a. Crea una barrera protectora sobre el sustrato. b. Reduce la fricción entre las partes móviles. C. Mejora las propiedades de adherencia a las pinturas. d. Puede mejorar el grosor del material. | a. ser relativamente caro b. Requiere que el operador tome medidas de precaución adicionales | +$$$ |
| Electropulido | Este proceso de acabado electroquímico elimina capas delgadas de materiales de la pieza de metal para dejar una superficie lisa, brillante y limpia. | Elimina partes del material para mejorar la rugosidad de la superficie del componente terminado. | a. Aumenta la resistencia a la corrosión b. Reduce la adherencia del producto. C. Aumenta la facilidad de limpiezaVentajas estéticas | a. Tiempo de ejecución de proceso limitado b. Puede afectar las dimensiones del producto. | +$$$ |
| Pintura | Este acabado consiste en rociar capas de pintura sobre la superficie de la pieza. Agrega capas de color a la superficie del metal para ofrecer ventajas protectoras. El proceso tradicional de pintura húmeda rocía pinturas a base de agua o solventes sobre las piezas mecanizadas. | La pintura mejora la apariencia del producto y puede proporcionar un medio de reconocimiento de marca para los consumidores. También tiene efectos protectores en piezas de chapa. | a. Logra un color personalizado en varios materiales. b. Ofrece un gran nivel de control de acabado. C. Puede ayudar a ocultar defectos de fabricación. d. Permite una fácil limpieza del material. mi. es rentable | a. Puede que no sea tan duradero como otros acabados de superficie. b. Puede requerir varias aplicaciones para alcanzar el color y grosor deseado | +$$$$ |
| Electroforesis | Implica la suspensión del sustrato metálico en un medio líquido para depositar voltaje que recubre el sustrato metálico. | Mejora la textura de las piezas fabricadas con láminas de metal y también influye en la mejora de las propiedades mecánicas de los componentes. | a. Acabado brillante de larga duración con alta durabilidad. b. Mayor dureza, resistencia a la corrosión y rendimiento de impacto C. Buena resistencia al impacto | a. Baja resistencia al agua b. Control de porosidad difícil | +$$$$ |
| Grabado láser | El grabado láser crea marcas en los componentes derritiendo su superficie. El rayo láser se usa para entregar más energía al área, lo que hace que se derrita y se expanda. El grabado puede venir en negro, gris o blanco. | Ayuda a crear marcas permanentes en productos de chapa para la identidad de marca o una identificación adecuada. | a. Proceso altamente versátil que puede trabajar con varios metales b. La marca láser suele ser duradera y resistente a altas temperaturas. C. Considerablemente más rápido que la mayoría de los otros métodos de marcado láser | a. Requiere expertos altamente calificados b. Puede ser más caro que el grabado láser C. Producción de algunos humos peligrosos. | +$ |
Aplicaciones de piezas fabricadas de chapa
Una amplia gama de industrias utiliza productos de fabricación de chapa en sus operaciones diarias. En esta sección se analizan las aplicaciones de este proceso de fabricación en diversas industrias.
Aeroespacial
Los componentes de la industria aeroespacial requieren alta precisión y tolerancias. La fabricación de láminas de metal ayuda a crear varios componentes livianos y listos para el espacio. Los materiales como el acero y el aluminio se pueden combinar con procesos mejorados para producir diseños complejos de naves espaciales y aeronaves.
La fabricación de láminas de metal también puede ser una opción de bajo costo para la fabricación de paneles de interfaz personalizados y sujetadores aeroespaciales específicos. Las piezas fabricadas con láminas de metal son ideales para aplicaciones aerodinámicas y perfiles aerodinámicos debido a su capacidad para crear piezas grandes con contornos suaves. Otras aplicaciones incluyen herramientas y accesorios de ensamblaje, recintos de sensores y aviónica.
Automóvil
La posibilidad de diseñar automóviles surgió principalmente debido a la disponibilidad de materiales de chapa. Esto es cierto debido a las capacidades de formación de láminas de metal y cómo puede hacer marcos muy sólidos a partir de láminas de metal delgadas.
El guardabarros, el capó, el techo y los paneles laterales de la mayoría de los vehículos son todos productos de la fabricación de láminas de metal. Estas piezas pasaron por operaciones de punzonado y láser. El escape y el marco de los vehículos también se someten a laminación antes de doblarse en la forma deseada utilizando dobladoras de tubos CNC.
Sector Sanitario
Hay muchas limitaciones y demandas en el sector de la salud cuando se trata de la selección de materiales. Sin embargo, los materiales de chapa siempre están disponibles en la mayoría de los casos. Dado que las herramientas médicas requieren alta precisión y calidad, las tecnologías de chapa metálica pueden ayudar a identificar fallas en los diseños y realizar los cambios necesarios.
Además, la mayoría de las técnicas de fabricación de metales ahora están automatizadas, lo que reduce el error humano y mejora la precisión. Este proceso también brinda la oportunidad de solicitar instrumentos médicos especialmente diseñados necesarios para funciones específicas.
Las propiedades de las chapas también las hacen aptas para el sector sanitario. El aluminio y el acero inoxidable son ideales para aplicaciones de resonancia magnética porque no se ven afectados por los campos magnéticos. Las herramientas de alta precisión, como bisturíes y herramientas quirúrgicas, también se pueden fabricar con láminas de metal. La naturaleza químicamente inerte de estos materiales también los hace valiosos, por lo que pueden esterilizarse y limpiarse fácilmente.
Electrodomésticos
No hay casi ningún electrodoméstico en una ferretería que no esté hecho de chapa o encerrado con chapa. La amplia disponibilidad de materiales de chapa y los procesos de fabricación avanzados permiten el diseño de productos de alta calidad para la industria de los electrodomésticos.
La fabricación de láminas de metal ayuda a crear tanto los gabinetes como las partes internas de los electrodomésticos, lo que garantiza el cumplimiento de las especificaciones y tolerancias. Algunos ejemplos de electrodomésticos incluyen tubos capilares, carcasas de licuadoras y batidoras, electrodomésticos de cocina, equipos dispensadores, etc.
Vitrinas y Dispositivos Electrónicos
Varias aplicaciones de fabricación de chapa se encuentran en la industria electrónica. La fabricación de chapa ayuda en la creación de prototipos de componentes electrónicos, incluidas computadoras, teléfonos celulares, tabletas, iluminación LED, equipos audiovisuales, drones, equipos de telecomunicaciones, etc.
El corte por láser, el corte por chorro de agua, las punzonadoras de torreta de láminas de metal CNC y las prensas plegadoras hacen que la fabricación de láminas de metal electrónicas sea menos costosa. El proceso también es muy rápido, lo que significa que puede examinar prototipos más rápidamente y comercializar productos rápidamente.
recintoures
Siempre que exista la necesidad de encerrar mecanismos electrónicos, la fabricación de láminas de metal puede satisfacer esta necesidad. Garantiza carcasas y recintos económicos para proteger cajas de engranajes y equipos eléctricos sensibles. Las piezas fabricadas con láminas de metal también protegen el equipo del medio ambiente, evitando que entre suciedad en el equipo. Además, se puede producir una serie de cortes para conexiones de cables como paneles LED, HDMI, tubos de luz y ventanas de vidrio.
Ventajas y desventajas de la fabricación de chapa
La fabricación de chapa implica varias técnicas y procesos. Por lo tanto, los beneficios y limitaciones varían según el proceso elegido. Esta sección destaca las ventajas y desventajas de la fabricación de piezas de chapa.
Ventajas
Eficiencia y Precisión
Las tecnologías de chapa han mejorado significativamente en los últimos años para crear productos de forma más rápida y eficiente. Puede producir prototipos más rápido con la misma velocidad y precisión que puede dar en la producción. Por ejemplo, los rayos láser pueden cortar acero de 1 mm de espesor a una velocidad de 18 m/min. También es posible optimizar la potencia y la velocidad de la boquilla, según su proyecto.
Además, la mayoría de las técnicas de chapa metálica están automatizadas. Después de ingresar los códigos en la computadora, las máquinas comenzarán a trabajar con la precisión requerida. El componente resultante tiende a tener muy pocos o ningún defecto. Limitar el error humano en el proceso asegura aún más la precisión de los resultados.
Una Amplia Gama de Técnicas y Materiales
Hay varias técnicas que se utilizan para dar vida a una pieza fabricada con chapa. Estas técnicas incluyen cortar, doblar, perforar, estampar, enrollar, etc. Cada uno de los procesos tiene su propio propósito para crear diferentes formas y tamaños de componentes. También hay muchas opciones de acabado de superficie para elegir siempre que un componente requiera un acabado adicional.
Del mismo modo, puede elegir entre una amplia gama de materiales de chapa, incluidos acero inoxidable, aluminio, cobre, acero y otros metales personalizados. La elección del material dependerá de la aplicación final de su producto.
Fabricación de luzwocho partes
La fabricación de láminas de metal es un excelente proceso de fabricación para proyectos ligeros. Industrias como la aeroespacial y la automotriz confían en la fabricación de láminas de metal para materiales y técnicas avanzadas. Esta técnica de fabricación ayuda a producir componentes que mejoran la economía de combustible de automóviles y aeronaves al mismo tiempo que garantiza la eficiencia. Las construcciones ligeras a partir de la fabricación de chapas metálicas también son clave para el éxito de la arquitectura, las máquinas herramienta y la ingeniería en general.
Desventajas
Costos iniciales altos
La fabricación de láminas de metal requiere un alto capital inicial para las herramientas y el equipo empleado. Los procesos como el perfilado y el estampado necesitan equipos y herramientas personalizados. Los equipos personalizados pueden ser bastante costosos y solo rentables cuando se fabrican en grandes cantidades. Esta técnica también puede requerir mano de obra y puede aumentar los costos de producción. La automatización puede ayudar a reducir los costos de mano de obra, pero solo es factible cuando se producen grandes cantidades.
Operaciones de doblado complejas
Las operaciones de doblado pueden ser complicadas debido a los aspectos de prueba y error y los cálculos requeridos en el ciclo de diseño. Se vuelve aún más desafiante cuando se necesita una alineación del eje y un orificio. El uso de metales gruesos hará que el proceso sea más desafiante y puede causar que el producto final falle eventualmente.
Diseños limitados
A pesar de la flexibilidad de muchos metales, transformarlos en diseños y formas altamente complejos con el proceso de fabricación de láminas de metal es casi imposible. A diferencia del proceso de moldeo por inyección, que puede producir formas complejas, la fabricación de láminas de metal produce productos finales en forma de caja con una apariencia básica.
8 Tips a Reduzca los costos de fabricación de láminas de metal
La fabricación de láminas de metal puede requerir mucha mano de obra, lo que puede aumentar los costos de fabricación. Por lo tanto, tiene sentido elegir soluciones de diseño simple siempre que las especificaciones lo permitan. Esta sección le proporciona ocho consejos efectivos para reducción de los costes de fabricación de chapa.
1. Elija las materias primas adecuadas
Elegir las materias primas apropiadas para la producción ayudará a reducir el costo de fabricación. Es preferible elegir materiales de bajo costo como acero bajo en carbono y acero laminado en caliente durante la etapa de creación de prototipos.
Además, es mejor utilizar el material de metal más económico que pueda realizar de manera efectiva las funciones de las piezas para la producción final. Por ejemplo, puede considerar el aluminio sobre el acero inoxidable. El aluminio es menos costoso que el acero inoxidable, pero también puede ofrecer propiedades similares a las que espera de este último. Hacer esto lo ayudará a ahorrar costos generales de fabricación.
Si su componente estará en un entorno de albergue, debe elegir metales preenchapados. Estos metales tienen menos probabilidades de oxidarse, por lo que le ahorrarán los costos de acabados adicionales.
2. Use un calibre de hoja común
El tamaño y el calibre estándar de la hoja son ideales para el diseño. Pedir calibres únicos de láminas de metal puede aumentar los costos de producción. Los calibres estándar suelen estar fácilmente disponibles y no habrá necesidad de un largo proceso de pedido. Por lo tanto, elegir grados de metal de acuerdo con la condición actual del mercado y usar el calibre común ayudará a reducir los costos asociados con los calibres variables.
3. Evite soldar y enchapar
Otra forma de reducir los costos de fabricación de láminas de metal es evitar el enchapado y la soldadura. La soldadura de láminas de metal prechapadas no es tan segura; libera óxido de zinc tóxico en el medio ambiente. El riesgo de soldadura tiende a aumentar los costes de fabricación, especialmente cuando se utilizan chapas metálicas prechapadas.
Por ejemplo, el acero laminado en frío sin recubrimiento también necesitará un recubrimiento para mejorar sus propiedades de resistencia a la corrosión. El proceso general de recubrimiento aumenta el tiempo de entrega y los costos de fabricación. Por lo tanto, es mejor evitar todo lo que tenga que ver con el enchapado y la soldadura.
4. Evite elementos de diseño complicados
Aunque los diseños complejos tienen un valor estético, tienden a aumentar el costo de fabricación. Por ejemplo, agregar demasiados cortes y pequeños dobleces con metales gruesos causará dificultades durante la fabricación. Requerirán varias herramientas de fabricación diferentes y también aumentarán los riesgos de obtener resultados inexactos durante el proceso, lo que aumentará los costos.
Por lo tanto, los diseños deben tener curvaturas en ángulo simples que sigan los consejos de diseño discutidos anteriormente. Otra forma de reducir los costos de fabricación de chapa es manteniendo estable el radio de curvatura. Elementos como bordes biselados, agujeros ciegos y cavidades mecanizadas deben evitarse, si no son obligatorios. Todas estas características adicionales aumentan el tiempo de entrega y los costos de producción.
5. Radio de curvatura óptimo
El uso de geometrías óptimas en el diseño de la pieza es otra forma de reducir los costos de fabricación de metal. El radio de curvatura interno debe estar entre 0.030 pulgadas (0.762 mm) y el grosor del material. Seguir esto permitirá a los fabricantes formar los radios con herramientas específicamente para esas geometrías. No habrá necesidad de un conjunto de herramientas especializadas u otras alternativas que puedan aumentar los costos de fabricación.
6. Apéguese a las tolerancias ajustadas apropiadas
Cada cero agregado a la tolerancia aumentará el costo de fabricación. Las características de tolerancia más estrictas suelen ser más difíciles de fabricar y requieren herramientas especiales sometidas a una gran tensión. Tales herramientas también requieren un reemplazo constante. Todo esto se combina para aumentar los costos de fabricación de láminas de metal.
Solo unas pocas partes de la superficie juegan un papel vital en el funcionamiento, por lo que es mejor asignar tolerancias críticas a dichas superficies. Esto le permite reducir las tolerancias estrictas mientras mantiene las necesidades esenciales de rendimiento de los componentes y ahorra costos.
7. Considere sujetadores rápidos y frugales
Los sujetadores elegantes y diseñados a medida aumentan los costos de fabricación y ralentizan el proceso de fabricación. Por lo tanto, es mejor apegarse a los sujetadores fáciles de conseguir, rápidos y frugales.
8. Considere opciones de acabado que minimicen los costos
La elección del proceso de acabado dependerá de varios factores, incluidos los requisitos estéticos y las aplicaciones de las piezas. Por ejemplo, si el funcionamiento del componente es en un entorno hostil, será mejor usar un metal prechapado. Retrasar los acabados, como la serigrafía y el grabado, hasta la última etapa de producción también puede ayudar a reducir los costos.
Algunos materiales no requieren un acabado especializado porque son naturalmente resistentes a la corrosión. Agregar acabados especializados a dichos materiales aumenta los costos de fabricación y aumenta el tiempo de entrega. Los acabados estándar como pasivados, cromados, etc., son bastante económicos y rápidos.
Conclusión
Tener en cuenta la hoja de metal para aplicaciones de fabricación es una excelente opción. En este documento, analizamos en detalle la fabricación de láminas de metal y cubrimos todo lo que necesita para comenzar con su proyecto.
Es fundamental comprender los diversos procesos, pautas básicas de diseño, materiales y acabados involucrados en la fabricación de chapa metálica. Cada uno de estos factores juega un papel importante para sacar lo mejor de su proyecto. La información proporcionada en este documento lo guiará a tomar la mejor decisión para su proyecto.
