Fabricación de chapa metálica Es un proceso crucial en la industria manufacturera, con numerosas aplicaciones en la construcción, la automoción, la industria aeroespacial y otros campos. La versatilidad de la chapa metálica y su capacidad para moldearse en diversas formas y tamaños la convierten en una opción popular para crear diseños complejos e intrincados.
Sin embargo, el éxito de cualquier proyecto de fabricación de chapa metálica depende no solo de los principios de diseño y las mejores prácticas, sino también del uso de equipos avanzados. Las prensas plegadoras CNC, como las que fabricamos, desempeñan un papel fundamental para garantizar el plegado y conformado precisos de componentes de chapa metálica. Además, las máquinas de corte por láser de fibra ofrecen una precisión y eficiencia inigualables, lo que permite cortes y diseños complejos que cumplen con especificaciones rigurosas.
En este artículo, proporcionaremos una guía completa para el diseño de fabricación de chapa metálica, que incluye consejos para la selección de materiales, restricciones geométricas y estrategias de diseño rentables. Mediante la incorporación de equipos de última generación como Prensas plegadoras CNC y máquinas de corte por láser de fibra, Los fabricantes pueden lograr resultados superiores tanto en calidad como en productividad.
Whether you are a seasoned engineer or a novice designer, this guide will help you create high-quality sheet metal parts that meet your project's requirements and specifications, with the support of cutting-edge fabrication technology.
Tabla de contenido
Descripción general de la fabricación de chapa metálica
Para fines de fabricación, se considera chapa metálica cualquier pieza con un espesor inferior a 0,25 pulgadas. Todas las piezas de chapa metálica deben tener un ancho constante, lo que limita algunas de sus aplicaciones. Sin embargo, garantiza que la pieza resultante cumpla con los requisitos de durabilidad y longevidad.
Las piezas de chapa metálica son comunes en aplicaciones como chasis de automóviles y otras áreas donde la relación resistencia-peso es importante. La chapa metálica tiene un espesor menor y las piezas fabricadas con ella son huecas. Esto significa que pesarán menos, pero tendrán la misma capacidad para soportar cargas mayores.
No tiene sentido optar por procesos de precisión para aplicaciones sencillas. Sin embargo, evitar la fabricación de chapa metálica de precisión para aplicaciones de alto valor tampoco es viable, ya que podría dañar equipos sensibles debido al desgaste.
El principio de funcionamiento
El principio de funcionamiento de la fabricación de chapa metálica es bastante sencillo. Depende de la elasticidad del metal y de que el metal laminado en frío ofrece una mayor durabilidad. La fabricación de chapa metálica consta de dos métodos: corte y conformado.
Como su nombre indica, el corte implica retirar una parte de la lámina para obtener la forma deseada. Por otro lado, el conformado es un método algo complejo que consta de tres procesos diferentes. Estos, en su mayoría, trabajan en conjunto para crear la forma del objeto deseado. El proceso requiere una cuidadosa consideración del diseño y la viabilidad de fabricación para minimizar cualquier desperdicio y garantizar la perfección.
En la mayoría de los casos, los fabricantes utilizan archivos CAD en formato DXF o DWG para garantizar la conformidad con el diseño disponible. En la mayoría de los proyectos, los procesos de corte y conformado se complementan para obtener resultados más rápidos. Además, la fabricación de chapa metálica no requiere posprocesamiento, pero puede requerir acabado y unión según la aplicación.
Las 4 técnicas principales de fabricación de chapa metálica
El proceso de fabricación de chapa metálica consta de dos procesos principales: conformado y corte. Estas dos técnicas se combinan para crear la forma final de cualquier producto. Si bien el corte es un proceso sencillo, el conformado se clasifica en otras categorías, como estampado, plegado y punzonado.
A continuación se presentan los detalles básicos relacionados con las principales técnicas para la creación de piezas de chapa metálica:
1 - Cutting
El proceso de corte elimina el exceso de chapa metálica de una forma específica para obtener la forma final. Existen tres enfoques principales para el corte de chapa metálica:
- Corte por láser
- Corte por plasma
- Corte por chorro de agua
2 - Bending
El proceso de doblado simplemente aplica una gran fuerza sobre la chapa metálica en un punto específico para obtener la forma requerida. En algunos casos, la zona bajo el doblez puede requerir cierta preparación. Por ejemplo, las muescas de doblado no solo indican al técnico la ubicación del doblez, sino que también facilitan el proceso.
3 - Stamping
Para crear una pieza compleja en un tiempo limitado, los fabricantes suelen optar por el proceso de estampación, que consiste en una forma compleja. Este proceso combina diferentes técnicas de corte, plegado y estiramiento para crear nuevas formas a partir de chapa metálica.
4 - Punching
Para crear una pieza compleja en un tiempo limitado, los fabricantes suelen optar por el proceso de estampación, que consiste en una forma compleja. Este proceso combina diferentes técnicas, como el corte, el doblado y el estiramiento, para crear nuevas formas a partir de chapa metálica. Además, algunos procesos de estampación incluso unen varias piezas utilizando diferentes técnicas.
Las principales ventajas y limitaciones del uso de chapa metálica para la fabricación
Los diseños de piezas de chapa metálica son muy populares en muchas industrias debido a sus ventajas percibidas. Sin embargo, el proceso también presenta múltiples limitaciones. Estas ventajas y limitaciones se encuentran entre las consideraciones de diseño más importantes para los fabricantes, ya que determinan las aplicaciones correctas del metal.
| Ventajas | Desventajas |
| Entrega rápida en comparación con otros métodos de fabricación. | Es difícil realizar diseños complejos con detalles intrincados, lo que puede limitar la gama de formas y figuras que se pueden producir. |
| Piezas de alta calidad tanto para producción como para prototipado. | Requiere una inversión significativa en herramientas y otros equipos, lo que puede ser una barrera para la producción a pequeña escala. |
| Suficientemente versátil para trabajar con varios metales, como acero, aluminio y cobre. | Tienen plazos de entrega más largos en comparación con otros métodos de fabricación debido a las múltiples etapas involucradas en el proceso, como corte, conformado y acabado. |
| Ofrece una alta relación resistencia-peso gracias al diseño hueco. | Requiere mano de obra especializada, lo que puede resultar costoso. |
| No necesita posprocesamiento en la mayoría de los casos. |
Directrices para el diseño de fabricación de chapa metálica
Como se mencionó anteriormente, el diseño para la fabricación de chapa metálica requiere atención a ciertos requisitos. La mayoría de estos requisitos dependen del diseño general del producto. Por ejemplo, un producto simple no tendría muchos requisitos, pero una geometría compleja requeriría, naturalmente, más procesos para estar listo para el mercado.
La fabricación de chapa metálica requiere una serie de buenas prácticas que garanticen la perfección y la mejor calidad en el menor tiempo posible. Las directrices generales para la fabricación de chapa metálica incluyen las siguientes cinco categorías.
Tolerancias
La tolerancia es uno de los parámetros más importantes para diversas aplicaciones. Generalmente, una mayor precisión requiere más recursos y conlleva costos adicionales. Por lo tanto, las tolerancias deben ajustarse a la aplicación.
El ejemplo perfecto de esto puede ser la industria del automóvil.
La precisión requerida para la puerta, o cualquier otra parte de la carrocería, obviamente sería menor que la requerida para el chasis o cualquier otra pieza integral. Las tolerancias requeridas dependen de los requisitos del proyecto, pero este enfoque puede presentar muchas inconsistencias en el producto.
Many manufacturers and industries prefer to set quality standards to avoid those inconsistencies. While these standards are not a one-size-fits-all solution, they are an excellent tool for maintaining consistency and performance. Furthermore, compliance with industry standards also makes it easier to fulfill industrial requirements and build consumers' trust in the brand.
Para la fabricación de chapa metálica, la norma predominante es la ISO 2768. Esta cubre los requisitos de tolerancia para múltiples industrias manteniendo al mismo tiempo el equilibrio perfecto entre costes y capacidades de procesamiento.
Tolerancias generales
Para la fabricación de chapa metálica, existen algunas tolerancias generales que se utilizan en la industria en todas partes. Estas se ajustan a las normas internacionales. Sin embargo, existen varias excepciones en el caso de aplicaciones sensibles como la aeroespacial y la automoción, donde la precisión es fundamental para el rendimiento.
| Característica | Rango de tolerancia prevaleciente | Notas adicionales |
| Espesor de la pared | 0,9 mm a 20 mm | |
| Compensaciones | 0,3 mm a 0,7 mm | |
| Chinos | >2x espesor del material | Cualquier dimensión de rizo menor a la recomendada haría que la hoja se volviera quebradiza. |
| Enfermedad de buzo | 0,9 mm – 1,2 mm 1,8 mm – 2,4 mm 3,8 mm – 5,0 mm 7,5 mm – 10 mm 15 mm – 20 mm | Se espera una desviación de +/- grados en todas las curvas. Además, cualquier otra especificación incrementará sus costos. |
| dobladillos | Matriz interior = espesor del material con longitud de retorno que debe ser 4 veces el espesor | |
| Avellanadores | Matriz mayor = +/- 0,254 mm Matriz menor > 2/3 de espesor | |
| Agujeros y ranuras | Diámetro > espesor del material | Un diámetro menor que el espesor del material provocaría grietas en la chapa. |
| Muescas y pestañas | Ancho de muesca > 1,5x espesor Longitud > 5x espesor |
Conceptos básicos de formación
En este proceso, una lámina plana de metal se dobla hasta obtener una forma predeterminada mediante la aplicación de presión. Los requisitos y detalles del proceso varían según el tipo de plegado. Si bien existen numerosas maneras, los tres métodos de plegado de chapa metálica que se indican a continuación son los más comunes.
Prensado de plegado: El proceso manual utiliza una barra de sujeción y una placa para formar la chapa metálica. Este proceso solo es adecuado para prototipos y producciones a pequeña escala.
· Doblado por rodillos: Los mismos fundamentos, pero el resultado tendría forma de cilindros, conos u otros arcos.
Plegado con prensa plegadora: El proceso de plegado más avanzado que utiliza máquinas hidráulicas con punzón y matrices. Es adecuado para chapas metálicas de hasta 6 mm de espesor y permite producir fácilmente características precisas.
Parámetros integrales para el doblado de chapa metálica
En el proceso de plegado, fabricantes y diseñadores deben considerar múltiples parámetros. Estos requisitos de diseño son los que caracterizan fundamentalmente cualquier plegado de chapa metálica, y es recomendable cumplir con sus estándares para garantizar resultados excelentes.
Aquí están los seis parámetros más importantes para cualquier operación de plegado de chapa metálica.
· Bend Line: The bend line is a straight line on the sheet's surface that marks the beginning to the end on both sides of the bend. The industry standard for bend lines is to keep the distance of five times the sheet thickness between the inside edge and outside of the bend.
Radio de curvatura: El radio de curvatura se refiere a la distancia desde el eje de curvatura hasta la superficie interior de un material entre dos líneas de curvatura. Se recomienda utilizar un radio de curvatura que sea al menos igual al espesor del material. Un radio de curvatura mayor es aún mejor, pero usar un radio menor que el espesor del material puede reducir la capacidad de carga de la pieza.
Ángulo de curvatura: El ángulo que se forma al doblar con la línea perpendicular imaginaria que parte del eje. En lugar de un número específico, la práctica habitual en la industria para los ángulos de curvatura es asegurar que la longitud de la brida sea cuatro veces el espesor. También es recomendable mantener todos los ángulos de curvatura iguales.
Eje neutro: El eje neutro es la parte de una lámina que conserva su longitud original al no estar estirada ni comprimida. Es un parámetro independiente y no existe un límite legal ni una directriz para su ubicación. Sin embargo, la precisión de otros factores, como el radio y el ángulo de curvatura, desempeña un papel crucial en el rendimiento del producto final. Por lo tanto, cuanto más precisos sean estos factores, mayor será la probabilidad de rendimiento del producto.
El factor K: El factor K de un material es una medida de su ubicación, que se determina dividiendo la distancia entre el material y su espesor (t) entre su T. El factor K depende de diversos factores, como el tipo de material, el proceso de doblado, el ángulo de doblado, etc. Para garantizar resultados óptimos, el factor K debe estar entre 0,25 y 0,50. La métrica K se calcula mediante la fórmula K = T/t.
· Bend Allowance: To make accurate and consistent bent parts, it's important to carefully measure and account for the arc length and the distance between the neutral axis and the bend lines. You should also use accurate bend allowances that are appropriate for the material and thickness to bend, as well as the type of bending process being used (e.g., air bending, bottom bending, or coining).
Conceptos básicos de corte
Otro proceso importante en la fabricación de chapa metálica es el corte. En muchos casos, es una alternativa más sencilla que ofrece resultados rápidos con una precisión aceptable. Durante la fase de diseño, las directrices de diseño de chapa metálica se centran en los siguientes cinco parámetros.
Selección de materiales
During the process, the material characteristics play a key role in determining the suitable process for the specific material. Consider the example of Aluminum and Steel to understand this better. Naturally, cutting Aluminum would be simpler than dealing with steel because of steel's relative strength and durability.
Para la selección de materiales, lo mejor es considerar también la viabilidad de fabricación. Por ejemplo, si tanto el acero como el aluminio pueden soportar las cargas de una operación específica, no siempre es más inteligente optar por la alternativa más resistente (acero) sin considerar la capacidad de fabricación.
Diámetro del agujero
Al diseñar un producto que requiere la perforación de agujeros en una lámina, es importante considerar el grosor de la lámina y el diámetro del agujero. Como regla general, es importante asegurar que el diámetro del agujero sea al menos igual al grosor total de la lámina.
Si el diámetro del orificio es demasiado pequeño en comparación con el espesor de la lámina, puede provocar la formación de grietas y zonas frágiles alrededor del orificio. Estas grietas pueden propagarse con el tiempo y causar problemas de durabilidad que pueden afectar negativamente el rendimiento general del producto.
Por lo tanto, es importante asegurarse de que el diámetro del orificio sea apropiado para el espesor de la lámina para mantener la integridad estructural y la durabilidad a largo plazo del producto.
Endurecimiento localizado
Al cortar materiales, el proceso puede generar cantidades significativas de calor, lo que puede afectar sus propiedades. En concreto, la zona que rodea el corte puede sobrecalentarse, provocando un endurecimiento localizado. Para evitar este problema, se recomienda reducir la velocidad de corte y utilizar refrigerantes para regular la temperatura en la zona afectada. De esta forma, se minimiza el riesgo de endurecimiento localizado.
Distorsión
La distorsión en la fabricación de chapa metálica se refiere a la deformación, flexión, torsión o pandeo de la lámina metálica durante el proceso de fabricación. Este problema puede ocurrir debido a diversos factores, como cambios de temperatura, tensión o presión durante el proceso de fabricación. La distorsión puede causar problemas significativos en el producto final, como imprecisiones dimensionales, un ajuste deficiente y una menor resistencia.
Corte
La ranura está relacionada con el ancho de la herramienta de corte utilizada y el grosor del material a cortar. Representa el ancho del material que la herramienta retira y determina la cantidad de material desperdiciado en el proceso de corte.
Por ejemplo, si un rayo láser tiene una ranura de 0,1 mm y se realiza un corte en una lámina metálica de 1 mm de espesor, el ancho total de material eliminado será de 0,2 mm (0,1 mm a cada lado del corte). El ancho de la ranura puede variar según el tipo de proceso de corte, el tipo de material a cortar y el espesor del material.
Es importante considerar la ranura al diseñar piezas para la fabricación de chapa metálica, ya que puede afectar las dimensiones finales de la pieza. Si se requieren dimensiones precisas, el diseñador debe tener en cuenta la ranura y ajustar el diseño en consecuencia. Además, la ranura también puede afectar el costo del proceso de fabricación, ya que una ranura más ancha puede desperdiciar más material.
Características comunes en piezas de chapa metálica
El diseño de chapa metálica se basa en múltiples características que permiten que estas piezas cumplan con los requisitos de la industria. A continuación, se presentan las seis características comunes principales que suelen presentar las piezas de chapa metálica.
Filetes de núcleo
Los filetes de esquina son bordes o esquinas redondeados en piezas de chapa metálica que se crean para evitar bordes afilados, que pueden ser peligrosos y también pueden causar concentración de tensión en el metal, lo que lleva a fallas.
Sugerencias:
- Tamaño: El tamaño del filete debe ser al menos igual al espesor de la chapa. En otras palabras, se debe usar un filete de 2 mm para chapas de 2 mm de espesor o menos.
- Simetría: Los filetes de una pieza deben ser simétricos. Esto significa que los filetes en las esquinas opuestas deben tener el mismo tamaño.
- Uniformidad: Los filetes deben tener el mismo tamaño en toda la pieza. Esto significa que todos los filetes en las esquinas deben tener el mismo tamaño.
- Colocación: Los filetes deben colocarse en zonas donde sea probable que se produzcan concentraciones de tensión. Esto incluye zonas donde la chapa metálica esté doblada o donde haya un cambio de forma o dirección.
- Radio: El radio del filete debe ser lo más grande posible. Esto ayuda a distribuir la tensión de forma más uniforme y reduce la probabilidad de concentración de tensiones.
- Diseño: El diseño de la pieza debe ser tal que se puedan agregar filetes fácilmente sin comprometer la integridad de la pieza.
Costillas
Características elevadas, generalmente perpendiculares a la superficie de la pieza de chapa metálica. Se utilizan para añadir resistencia y rigidez a la pieza sin añadir mucho peso.
Sugerencias:
- Mantenga el espesor de la nervadura a no más de 60% del espesor de la chapa metálica para evitar crear concentraciones de tensión.
- Utilice filetes para suavizar la transición entre la nervadura y el material circundante, lo que ayudará a distribuir las tensiones de manera más uniforme.
- Evite colocar las costillas demasiado juntas o demasiado cerca de las curvas, ya que esto puede crear puntos débiles en el material.
- Considere utilizar nervaduras cónicas o de altura variable para distribuir las tensiones de manera más uniforme.
Realce
Las hendiduras se utilizan a menudo por diversas razones, entre ellas: mejorar la rigidez y la resistencia de una pieza de chapa metálica mediante la adición de refuerzo; crear una superficie lisa y nivelada para la fijación de fijaciones u otros componentes; y proporcionar espacio libre para otras piezas o componentes.
Sugerencias:
- Mantenga la profundidad del relieve a no más de 50% del espesor de la chapa metálica para evitar crear concentraciones de tensión.
- Utilice filetes para suavizar la transición entre el relieve y el material circundante, lo que ayudará a distribuir las tensiones de manera más uniforme.
- Evite colocar los relieves demasiado juntos o demasiado cerca de las curvas, ya que esto puede crear puntos débiles en el material.
- Tenga en cuenta el impacto del relieve en la apariencia general de la pieza y asegúrese de que esté alineado con los requisitos de marca o diseño.
Jefe redondo
Una característica circular elevada en la fabricación de chapa metálica que se utiliza para añadir resistencia y rigidez a una pieza. Generalmente se crea punzonando o formando una depresión circular en la chapa metálica, lo que hace que el metal alrededor del perímetro de la depresión sobresalga y forme una característica circular elevada.
Sugerencias:
- Elija el tamaño y la ubicación adecuados: considere cuidadosamente la ubicación y el tamaño del soporte para asegurarse de que brindará el soporte y la resistencia necesarios sin interferir con otros componentes ni crear desafíos de fabricación.
- Utilice las herramientas adecuadas: Crear un saliente redondo requiere herramientas especializadas, como un punzón y una matriz o una herramienta de conformado. Es importante utilizar las herramientas adecuadas para garantizar que el saliente se forme correctamente y que la chapa metálica no se dañe en el proceso.
- Considere el espesor del material: El espesor de la chapa metálica afectará el tamaño y la forma del resalte redondo que se puede formar. Los materiales más gruesos pueden requerir resaltes más grandes o profundos para proporcionar la resistencia y rigidez necesarias.
Característica de hoyuelo
Las hendiduras se utilizan a menudo por diversas razones, entre ellas: para mejorar la rigidez y la resistencia de una pieza de chapa metálica mediante la adición de refuerzo; para crear una superficie lisa y nivelada para la fijación de fijaciones u otros componentes; y para proporcionar espacio libre para otras piezas o componentes.
Sugerencias:
- Considere cuidadosamente el tamaño y la ubicación de la hendidura. Las hendiduras deben ubicarse en las zonas donde brinden el mayor beneficio y su tamaño debe ser adecuado para la aplicación.
- Los hoyuelos demasiado grandes o profundos pueden debilitar el material, mientras que los hoyuelos demasiado pequeños o poco profundos pueden no proporcionar suficiente refuerzo.
- Elija la herramienta adecuada para el trabajo. Existe una variedad de herramientas que se pueden utilizar para crear hoyuelos, como punzones, matrices y herramientas de conformado. La herramienta que elija dependerá del tamaño y la forma del hoyuelo, así como del tipo de material utilizado.
- Tenga en cuenta el grosor y el material de la chapa. Los distintos tipos de chapa pueden requerir diferentes técnicas o herramientas para crear hoyuelos, y los materiales más gruesos pueden requerir mayor fuerza o una herramienta más grande.
- Tenga en cuenta las limitaciones o restricciones del diseño. Los hoyuelos pueden ser características útiles, pero podrían no ser apropiados para todas las aplicaciones. Asegúrese de que el diseño considere cualquier problema o desafío que pueda surgir al añadir hoyuelos.
Función de persiana
El propósito principal de las lamas es mejorar el flujo de aire y la ventilación en el recinto o panel donde se instalan. Pueden diseñarse para una función específica, como dirigir el aire en una dirección específica, reducir el ruido o brindar protección contra el polvo, la suciedad o la humedad.
Sugerencias:
- Tamaño: El tamaño de las lamas debe elegirse cuidadosamente en función del flujo de aire necesario y el espacio disponible para la instalación. Unas lamas demasiado pequeñas podrían no proporcionar suficiente ventilación, mientras que unas demasiado grandes podrían comprometer la integridad estructural del panel.
- Orientación: La orientación de las rejillas debe elegirse en función de la dirección del flujo de aire y la ubicación de posibles obstrucciones u obstáculos que puedan afectar el flujo de aire.
- Forma: La forma de las lamas puede afectar la eficiencia del sistema de ventilación. Las lamas diseñadas con una forma aerodinámica y estilizada pueden mejorar el flujo de aire y reducir las turbulencias.
- Material: El material de las lamas debe seleccionarse en función de la aplicación prevista, así como de las condiciones ambientales a las que estará expuesto el panel. Por ejemplo, el acero inoxidable o el aluminio pueden ser más adecuados para aplicaciones en exteriores donde la exposición a la intemperie es un factor importante.
- Método de fabricación: El método de fabricación utilizado para crear las rejillas debe seleccionarse en función de la precisión, la consistencia y la rentabilidad deseadas del proceso de fabricación.
Ronda eliminatoria
Los troqueles redondos permiten crear agujeros de diversos tamaños, según el tamaño del punzón y la matriz utilizados. Se emplean comúnmente en la fabricación de chapa metálica para aplicaciones como cajas eléctricas, sistemas de climatización y envolventes.
Sugerencias:
- Elige el tamaño correcto: Asegúrate de usar el punzón y la matriz del tamaño correcto para el agujero que necesitas. Usar un tamaño incorrecto puede resultar en un agujero demasiado pequeño o demasiado grande.
- Utilice el material adecuado: los troqueles redondos suelen estar diseñados para funcionar con tipos específicos de chapa metálica, así que asegúrese de utilizar la herramienta de troquelado adecuada para el material con el que está trabajando.
- Mantenga el punzón y la matriz afilados: Con el tiempo, pueden desafilarse y deformarse, lo que puede resultar en agujeros de mala calidad. Manténgalos afilados y en buen estado para obtener mejores resultados.
- Tenga en cuenta el grosor del material: Los troqueles redondos son más adecuados para materiales más delgados. Si necesita crear agujeros en chapa metálica más gruesa, podría necesitar una herramienta o técnica diferente.
- Tenga cuidado con las rebabas: Al usar troqueles redondos, existe el riesgo de que se formen rebabas alrededor del borde del orificio. Asegúrese de eliminar las rebabas con una herramienta desbarbadora o papel de lija para obtener un acabado limpio.
Espesor del material
El espesor recomendado para chapa metálica depende de la aplicación específica y del material utilizado. Los metales más gruesos proporcionan mayor resistencia y durabilidad, mientras que los más delgados son más flexibles y ligeros. Los espesores comunes para chapa metálica varían de 0,5 mm a 6 mm, pero pueden variar según el material y el uso previsto. A continuación, se muestra una tabla con el espesor recomendado para algunos metales comunes utilizados en la fabricación de chapa metálica.
| Metal | Indicador | Milímetros | Pulgadas |
| Acero/Acero inoxidable/Aluminio | 22 | 0.8 | 0.031 |
| Acero/Acero inoxidable/Aluminio | 20 | 1.0 | 0.039 |
| Acero/Acero inoxidable/Aluminio | 18 | 1.2 | 0.047 |
| Acero/Acero inoxidable/Aluminio | 16 | 1.6 | 0.063 |
| Acero/Acero inoxidable/Aluminio | 14 | 2.0 | 0.079 |
| Acero/Acero inoxidable/Aluminio | 12 | 2.5 | 0.098 |
| Acero/Acero inoxidable/Aluminio | 10 | 3.2 | 0.126 |
Nota: Esta tabla proporciona pautas generales y el espesor del material apropiado para una aplicación determinada puede depender de factores adicionales.
Errores comunes en el diseño de chapa metálica que se deben evitar
La fabricación de chapa metálica es un proceso complejo que implica el diseño, corte, doblado y ensamblaje de la chapa metálica para obtener un producto final. Sin embargo, incluso los diseñadores más hábiles pueden cometer errores que pueden resultar en costosas reelaboraciones o piezas desechadas. Para evitar estos costosos errores, es importante conocer los errores de diseño más comunes y tomar medidas para evitarlos.
Error 1: Un archivo CAD sin curvas
Un error común que se debe evitar es proporcionar un archivo CAD sin pliegues. Una pieza de chapa metálica sin pliegues no puede fabricarse como una sola pieza y puede requerir piezas adicionales y mano de obra para unir varias piezas. Es importante incluir los pliegues en el diseño y especificar los ángulos y radios de plegado para garantizar que la pieza se fabrique correctamente.
Error 2: Características demasiado cerca de una curva
Otro error similar es colocar accidentalmente elementos como agujeros, pestañas, etc., demasiado cerca de un pliegue. ¿Qué ocurre si mantiene los elementos demasiado cerca? Terminará con una pieza metálica deformada que solo le hará perder tiempo y dinero. Para evitar este error, puede implementar la regla 4T en todos sus diseños CAD. Esta regla dicta que todos los elementos deben estar al menos a cuatro veces el espesor del material de cualquier línea de pliegue.
Error 3: Radio de curvatura interno perfectamente perpendicular
Siempre es tentador usar líneas perpendiculares en el diseño CAD. Sin embargo, la realidad es un poco diferente. Doblar chapa metálica suele dar como resultado una punta redondeada que le da un radio de curvatura. Intentar lograr una esquina perfectamente afilada puede provocar deformaciones y grietas en el material, lo que puede comprometer la integridad del producto final. Para evitar este problema, se recomienda especificar un radio de curvatura mínimo adecuado para el material y el espesor utilizado. Esto permitirá una transición suave en el pliegue y evitará concentraciones de tensión que podrían provocar fallas.
For your ease, you can easily find the bend radius of your metal parts by measuring the bent area's length and dividing the answer by two. While you can easily use different radii for each bent part, it is far more cost effective to use the same radius for all bends.
Error 4: No incluir detalles del hardware en el archivo CAD
Siempre es recomendable incluir la mayor cantidad de detalles posible en el archivo CAD, incluyendo especificaciones, tamaños y ubicaciones de hardware. Esto garantizará un proceso de fabricación más fluido y un producto final más preciso.
Imagine needing a specific clinching nut such as the CLS - 440 - 2 for assembling a model but this detail was not included in the CAD file. There is nothing else to do besides waiting for other individuals to arrange the required hardware. Obviously, this delay will increase the assembly time and cost.
Error 5: Elegir un acabado inadecuado
El acabado suele ser el último y esencial paso del proceso de fabricación. Mucha gente confunde el acabado con una única función: mejorar el aspecto de la pieza.
El tipo de acabado que seleccione también puede ser importante para proteger los componentes metálicos contra la oxidación y la corrosión. Si bien existen acabados que se centran únicamente en la estética de la pieza metálica, otros están diseñados para prolongar la vida útil de su producto gracias a sus características protectoras.
Los acabados estéticos, como el recubrimiento en polvo, ofrecen cierta protección. Sin embargo, algunos acabados, como la serigrafía, solo sirven para añadir texto o imágenes a las piezas metálicas. Los acabados de conversión química tienen la función contraria.
Estos acabados modifican la capa más externa del producto y actúan como una capa protectora. Además, también existe el acabado de conversión de cromato, que proporciona conectividad eléctrica a las piezas metálicas. Además, proporciona una capa de imprimación para pintar.
Es importante comprender qué acabado usar y qué evitar. El acabado adecuado depende completamente del uso que se le dé a la pieza metálica que se esté diseñando.
Error 6: Seleccionar la lámina de metal incorrecta
Debe considerar la aplicación de la pieza que está diseñando de principio a fin. Por ejemplo, no puede utilizar acero sin terminar en un entorno marino y salino. De lo contrario, sus piezas metálicas quedarán expuestas a la oxidación y la corrosión.
En lugar de eso, seleccione la chapa adecuada centrándose en los factores que influyen. Preguntas como las siguientes son extremadamente importantes.
- ¿Cuál es el desgaste diario esperado?
- ¿Su pieza metálica se utiliza en un entorno propenso a la corrosión y al óxido?
- ¿Con qué facilidad se puede fabricar chapa metálica?
- ¿Qué importancia tiene la apariencia cosmética de su pieza metálica?
- ¿Su pieza requiere conductividad?
- ¿Qué propiedades mecánicas deben tener sus piezas metálicas?
Responder estas preguntas le permitirá comprender cuáles son sus requisitos técnicos y realizar un diseño informado.
Error 7: No considerar la resistencia del material para los canales en U
Los canales en U son una parte importante del diseño de cualquier producto, y su resistencia depende principalmente de la resistencia general del material. No considerar la resistencia del material puede resultar en canales en U demasiado débiles, lo que puede provocar flexión o rotura bajo tensión. Para evitar este error, es fundamental seleccionar el material y el espesor adecuados para el canal en U, basándose en la carga prevista y considerando cualquier tensión adicional, como vibraciones o impactos, que el canal pueda experimentar durante su uso.
Error 8: Diseñar requisitos de soldadura inalcanzables
Por muy simple que sea un diseño, es muy probable que requiera soldadura u otras uniones mecánicas. Algunos diseñadores cometen el error común de sobreestimar la capacidad de soldadura de la unidad, lo que a su vez aumenta la complejidad y los costos.
La mejor manera de evitar estos problemas es implementar prácticas estrictas de diseño para la fabricación (DFM). Esto garantiza que todas las características cumplan con los estándares vigentes.
Tipos de chapas metálicas
El término "chapa metálica" se utiliza ampliamente en la industria. Sin embargo, el metal utilizado es uno de los siguientes:.
- Acero inoxidable: Esta es la opción más común y reconocida por su versatilidad y durabilidad. Es la primera opción para aplicaciones que requieren una opción rentable, duradera y resistente.
- Acero laminado en frío: una excelente opción para aplicaciones donde la resistencia del material es la principal preocupación de los diseñadores.
- Acero preenchapado: como el acero normal, pero viene con un revestimiento especial para evitar la corrosión.
- Aluminio: una opción liviana e inerte que ofrece una excelente relación resistencia-peso.
- Cobre: El cobre es un material costoso, pero eficaz. No reacciona en condiciones normales y ofrece un rendimiento duradero sin degradación química ni biológica.
- Latón: Una aleación de cobre y zinc que es resistente a la corrosión y lo suficientemente dura para absorber múltiples impactos.
Acabados comunes para piezas de chapa metálica
Si bien la chapa metálica funciona bien sin ningún procesamiento, algunas aplicaciones no cumplen esta regla. Los siguientes procesos son algunos de los pasos de posprocesamiento más comunes para productos de chapa metálica.
- Anodizado
- Cepillado
- Pulido
- Granallado de perlas
- Recubrimiento en polvo
- Enchapado
- Pasivación
- Recubrimiento de cromo
- Acabados personalizados a pedido
KRRASS: Su socio de confianza para equipos de conformado de láminas metálicas
El proceso de conformado de chapa metálica es un paso crucial en la fabricación moderna, que requiere precisión, fiabilidad y tecnología avanzada. En KRRASS, nos especializamos en proporcionar equipos innovadores diseñados para satisfacer las cambiantes necesidades de la industria y garantizar el cumplimiento de los más altos estándares industriales.
KRRASS ofrece una gama completa de soluciones para el conformado de chapa metálica, incluyendo prensas plegadoras CNC, máquinas de corte por láser de fibra y otros equipos avanzados. Tanto si es una startup que busca ampliar su capacidad de producción como si es una empresa consolidada que busca modernizar su tecnología de fabricación, estamos aquí para ayudarle.
Nuestro equipo en KRRASS comprende la importancia de la precisión y la eficiencia en el proceso de producción. Con herramientas avanzadas y años de experiencia, ofrecemos soluciones a medida para optimizar sus operaciones. Nuestras prensas plegadoras CNC están diseñadas para ofrecer un plegado de alta precisión en diversos materiales, mientras que nuestras máquinas de corte por láser de fibra ofrecen una velocidad y precisión excepcionales para tareas de corte complejas.
Más allá del equipamiento, nos comprometemos a ofrecer un excelente soporte posventa, que incluye capacitación, mantenimiento y asistencia técnica, garantizando que sus máquinas ofrezcan un rendimiento constante durante los próximos años.
Cuando elige KRRASS, puede confiar en que le proporcionaremos productos de primera calidad que ayuden a mejorar la productividad, reducir costos y mejorar la calidad general de sus procesos de producción.
Contáctenos hoy mismo para explorar nuestra amplia gama de equipos de conformado de chapa metálica y descubrir cómo podemos impulsar su negocio con soluciones de fabricación avanzadas. ¡Se sorprenderá con lo que nuestros equipos pueden hacer por sus proyectos de fabricación de chapa metálica! Estamos aquí para ayudarle en cada paso del proceso y hacer realidad sus sueños de fabricación. ¡Trabajemos juntos y creemos algo increíble!
