Antes de elegir trabajar con un nuevo proceso de fabricación, es importante comprender los fundamentos de la tecnología. Es decir, debe familiarizarse con lo que es, cómo funciona y sus diversas ventajas. En este artículo, cubriremos los conceptos básicos de fabricación de chapa.

¿Qué es la fabricación de chapa?

Fabricación de chapa es un conjunto de procesos de fabricación para convertir láminas de metal en piezas funcionales. Sin embargo, a diferencia de otras técnicas de fabricación, la fabricación de láminas de metal en realidad comprende muchos procesos diferentes, todos los cuales manipulan la lámina de metal de diferentes maneras. Estos diferentes procesos pueden implicar cortar la lámina de metal, darle forma o unir diferentes piezas.

Para piezas parcialmente planas o huecas, la fabricación de láminas de metal puede ser una alternativa rentable a procesos como la fundición y el mecanizado. El proceso también es rápido y produce un mínimo desperdicio de material.

La fabricación de láminas de metal se usa ampliamente para piezas industriales y de consumo y en industrias especializadas como la automotriz, aeroespacial, energética y robótica.

1. Fabricación de chapa: Corte

Cortar o cizallar es el proceso de cortar la lámina de metal sin usar calor ni ninguna otra forma de energía. Esto se puede hacer con la ayuda de un troquel o cizallas o cuchillas que tengan una mayor resistencia a la tracción.

El cizallamiento es el método más común para cortar la lámina de metal e implica colocar la lámina entre dos cuchillas que tienen un borde afilado. Luego, la hoja superior baja, empujando efectivamente la hoja hacia el borde inferior, lo que esencialmente corta la hoja desde el borde superior e inferior.

Otro método que es muy popular es el uso de un punzón. En este método, se coloca un troquel en la superficie de la hoja de metal y se perfora, haciendo efectivamente un agujero en la superficie de la forma del troquel utilizado.

El corte por chorro de agua también es un método que se está volviendo muy común en estos días. En este método se utiliza un chorro de agua a alta presión para cortar la lámina. Esto deja un corte muy limpio con una alta precisión dimensional.

El corte por láser es otro método popular utilizado para cortar láminas de metal. El corte por láser utiliza un láser de alta potencia que se guía con la ayuda de un control numérico por computadora (CNC) para dirigir el rayo láser energizado hacia la superficie metálica. El proceso deja un corte muy preciso y limpio, con el más alto grado de precisión.

2. Fabricación de chapa: Deformación

Otra categoría importante de procesos de fabricación de chapa es la deformación de chapa. Este grupo de procesos contiene innumerables formas de cambiar y manipular láminas de metal sin cortarlas.

Uno de los principales procesos de deformación es el doblado de chapas. Usando una máquina llamada freno, una empresa de láminas de metal puede doblar láminas de metal en forma de V, forma de U y canales en un ángulo de hasta 120 grados. Los calibres más delgados de láminas de metal son más fáciles de doblar. También es posible hacer lo contrario: los fabricantes de chapa pueden eliminar la curvatura horizontal de las piezas de chapa en forma de tira con el proceso de descamar.

El proceso de estampado es otro proceso de deformación, pero también puede considerarse como una subcategoría propia. Implica el uso de una prensa de estampado hidráulica o mecánica equipada con una herramienta y un troquel, y su funcionamiento es similar al punzonado, aunque no necesariamente hay que quitar el material. El estampado se puede utilizar para tareas específicas como rizado, dibujo, estampado, rebordeado y dobladillo.

3. Soldadura de chapa

La soldadura es una parte crucial de la fabricación de chapa. Las láminas de metal se sueldan entre sí para formar el producto y, por lo tanto, para formar una buena unión entre las láminas, la soldadura adecuada es realmente importante.

Hay varios métodos de soldadura que se utilizan en las industrias. Estos dependen del tipo de material, el tipo de junta que desea, el parámetro de espesor de las láminas, etc.

El tipo más común de método de soldadura utilizado es la soldadura MIG. En este proceso, se crea un arco entre la superficie metálica y un alambre de electrodo sólido, alimentado a través de la pistola de soldadura.

Este arco funde ambos metales y se forma un baño de soldadura que consiste tanto en la hoja de metal como en el electrodo. Así, el electrodo actúa como material de relleno para la junta de soldadura.

También se utilizan otros métodos como la soldadura TIG y la soldadura láser, pero no son tan versátiles como el proceso de soldadura MIG.

Consideraciones de diseño para la fabricación de chapa metálica

Estas son algunas de las características de diseño importantes a tener en cuenta al modelar un pieza de chapa:

• Grosor de la pared: El grosor uniforme es muy importante para cualquier geometría. Las geometrías con más de un espesor de pared requerirán láminas de diferentes espesores. Por lo tanto, la alineación y la orientación de las piezas pueden ser imprecisas o llevar tiempo.
• Radios de curvatura: es importante mantener el radio de curvatura interior de la lámina de metal al menos igual a su espesor. Esto ayudará a evitar distorsiones y fracciones en las partes finales. El mantenimiento constante de los radios de curvatura en toda la pieza garantiza la rentabilidad y una buena orientación.
• DoblarAsignación y deducción: la asignación de doblez es el material que se necesita agregar a las longitudes reales de las piezas para ayudar a desarrollar un patrón plano. La deducción de doblez es el material que se necesita quitar de la longitud de las pestañas para ayudar a obtener un patrón plano.
• Factor K: El factor K es el proceso de chapa metálica y es la relación entre el eje neutral y el espesor del material. Este valor cambia con respecto a las diversas propiedades físicas y el espesor de los materiales utilizados.
• Orientación de agujeros y ranuras: estos factores también son muy importantes. El diámetro de los agujeros y las ranuras debe ser al menos tan grande como el grosor de la chapa. Además, los agujeros deben estar razonablemente espaciados. Nunca deben estar demasiado cerca del borde del material.

Otras características adicionales a considerar incluyen dobladillos, muescas, lengüetas, rizos, filetes, avellanados.

Fabricación de láminas de metal de GT

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