El conformado de metales es uno de los procesos fundamentales en la fabricación. Utiliza diversos métodos mecánicos para transformar la materia prima metálica en diversas formas y proporcionar los componentes necesarios para muchas industrias. En la fabricación de chapa metálica, el proceso principal incluye prensa plegadora vs. estampación.
La prensa plegadora permite doblar y deformar parcialmente el material, utilizado para láminas rectas o láminas. Mediante una operación sencilla, se puede lograr una forma de doblado ideal. Esto es económico y muy conveniente para piezas simples e individuales.
El estampado adopta el principio de conformado integral, que se mueve simultáneamente hacia arriba y hacia abajo a través de la matriz y estampa el material en las formas requeridas. Esto proporciona mayor precisión y logra un modelado tridimensional más complejo. Sin embargo, el costo puede ser elevado.
La elección del método adecuado para el conformado de metales está estrechamente relacionada con el éxito de los productos. Este artículo busca realizar una comparación exhaustiva entre los dos principales procesos de conformado de metales, la prensa plegadora y el estampado, lo que servirá de referencia para que los lectores elijan el proceso ideal.
¿Qué es una prensa plegadora?
La prensa plegadora es una máquina herramienta que se utiliza para doblar chapas metálicas. Se dobla sujetando la pieza entre el punzón superior y la matriz inferior. El proceso de doblado se realiza mediante dos bastidores en forma de C, conformados por el lateral de la prensa plegadora y conectados al banco de trabajo inferior y a la viga móvil superior. Las matrices inferiores se instalan en el banco de trabajo y los punzones superiores en la viga superior.
La prensa plegadora se presenta en dos tipos principales: hidráulica y electrónica. La prensa plegadora hidráulica aprovecha la fuerza de plegado generada por cilindros y bombas hidráulicas. Es accionada por un mecanismo para lograr un plegado de metal fiable. La prensa plegadora electrónica incorpora servomotores y dispositivos de control digital avanzados. Ofrece secuencias de plegado programables y mayor precisión.
Vista general del proceso:
- PREPARACIÓN:La chapa metálica, normalmente compuesta de materiales como acero, aluminio o acero inoxidable, está preparada para la operación de doblado.
- Configuración:La chapa metálica se coloca entre el punzón (herramienta superior) y la matriz (herramienta inferior) en la prensa plegadora, garantizando una alineación adecuada.
- Reprimición:La prensa plegadora fija la chapa metálica firmemente entre el punzón y la matriz, garantizando que permanezca estable durante todo el proceso de doblado.
- Doblar:La máquina aplica fuerza hidráulica a través del punzón, dando forma a la chapa metálica para que coincida con el perfil de la matriz.
- tortugitas:Una vez que se logra la curva deseada, se libera la fuerza de sujeción, lo que permite retirar con cuidado la lámina de metal formada de la máquina.
Ventajas
- Alta eficienciaLa prensa plegadora reduce el tiempo de operación de los operarios y mejora la eficiencia. Gracias a su mayor automatización, se requieren ajustes y monitores sencillos para la producción de plegado en masa.
- Alta precisiónLa prensa plegadora permite un plegado de alta precisión, lo que mejora significativamente su calidad. Se caracteriza por su alta velocidad y precisión de posicionamiento durante el movimiento, lo que permite realizar el plegado sin esfuerzo.
- Alta automatizaciónLa prensa plegadora cuenta con un alto grado de automatización, lo que permite realizar una sola operación esencial, reduciendo así la carga de trabajo de los operarios. Además, la máquina también puede realizar automáticamente la distribución, el posicionamiento, la alimentación, la sujeción, el plegado, el ajuste fino, la extracción de material y la limpieza, entre otros procesos, logrando así una operación colaborativa entre el operador y la máquina.
- Fuerte estabilidadLa prensa plegadora puede realizar operaciones de plegado mediante procedimientos estrictos. Muchos problemas surgen durante la fabricación debido a un manejo inadecuado y otras razones, como deformaciones y desviaciones del ángulo de plegado. La prensa plegadora de gran tamaño puede solucionar estos problemas rápidamente.
Desventajas
- Alto costo:En comparación con la operación manual tradicional y los equipos mecánicos comunes, la prensa plegadora es costosa.
- Alta tecnologíaLa prensa plegadora CNC requiere personal altamente cualificado para operarla. Si la empresa no puede contratar a los trabajadores adecuados, la eficiencia laboral podría verse afectada.
- Reparación de alta dificultadDebido a la compleja estructura de la prensa plegadora, la reparación y el mantenimiento de la máquina son relativamente difíciles. Si es necesario reparar algún componente, el técnico de mantenimiento especializado debe encargarse de ello. De lo contrario, el equipo no funcionará correctamente.
Tipos de prensa plegadora
- Doblado de aire: Este método implica un contacto parcial entre la chapa metálica y la matriz, lo que permite flexibilidad en el ajuste del ángulo de curvatura.
- Doblado inferior: El punzón penetra completamente en la matriz, creando un ángulo de curvatura preciso.
- Acuñación: Esta técnica utiliza una fuerza significativa para adaptar el metal al ángulo exacto del punzón y la matriz, lo que a menudo da como resultado un adelgazamiento del metal.
La prensa plegadora se utiliza ampliamente en diversos sectores de la fabricación. En la industria automotriz, se utiliza para conformar componentes de carrocería y chasis. En la industria eléctrica, se utiliza para doblar gabinetes de paneles metálicos. También se puede aplicar a las industrias de climatización, electrónica y aeroespacial para conformar conductos, carcasas y componentes estructurales. Su flexibilidad la convierte en una solución versátil para la fabricación de metal.
¿Qué es el estampado?
El estampado es un proceso esencial en la fabricación de metales, que consiste en conformar piezas metálicas mediante prensado o estampado entre matrices superiores e inferiores. Este proceso de conformado de metales a alta velocidad utiliza una punzonadora, una máquina equipada con matrices para realizar el punzonado.
Existen varios tipos de prensa y cada tipo está personalizado para tareas específicas; el uso común es el siguiente:
prensa mecanica:utiliza un volante mecánico para almacenar la energía y transformarla en el punzón, para luego ser accionada al transportarla a la matriz.
Prensa hidráulica:Utiliza aceites hidráulicos y una serie de cilindros hidráulicos para producir la fuerza del compresor.
Prensa servoEsta innovadora máquina utiliza servomotores para accionar el punzón. Combinan las ventajas de una prensa mecánica y una prensa hidráulica para ofrecer velocidad y control.
A lo largo de los años, la estampación de metales se ha considerado como el proceso de referencia por su fácil acceso y economía, lo que ha ventajascomo sigue:
- Tiempo de ciclo corto:El proceso de estampado generalmente puede finalizar la producción de las piezas, mejorando así la eficiencia de trabajo.
- Generar las partes complejas:El estampado de metal puede producir piezas difíciles con un alto control de forma, satisfaciendo así diversas demandas.
- No se necesitan operadores cualificados:En comparación con otros procesos de fabricación, el estampado de metal se caracteriza por su alta automatización, por lo que no necesita operadores altamente cualificados, lo que reduce el coste laboral.
Aquí están los desventajas del estampado:
- No se pueden producir componentes largos:El estampado de metal no puede realizar componentes de gran tamaño porque puede verse fácilmente afectado por el rebote, dejando así residuos de herramientas y marcas en la pieza de trabajo.
- El costo del troquel aumentó:Cuando se requieren múltiples longitudes diferentes del mismo perfil, y cada tamaño requiere una matriz de estampado diferente, el costo de fabricación de la matriz aumentará.
- Dificultad para cambiar los patrones de estampado:Una vez que la herramienta de estampado establece el modo de estampado, es difícil cambiarlo de manera flexible, lo que puede limitar la diversidad de producción.
- Alto costo para componentes largosLas herramientas para producir piezas largas pueden ser caras. Por lo tanto, el precio aumentará.
En cuanto a sus aplicaciones, el estampado es omnipresente en numerosas industrias. La industria automotriz depende en gran medida de él para producir grandes cantidades de piezas uniformes, como guardabarros, capós y otros paneles. Los fabricantes de electrónica lo utilizan para crear componentes complejos en sus dispositivos. Incluso en productos de uso diario, desde herramientas para gabinetes hasta clips metálicos, se puede apreciar la huella del proceso de estampado.
Diferencias clave: prensa plegadora vs. estampado
En el ámbito de la fabricación de metales, la prensa plegadora y la estampación tienen características propias. Estas son las principales diferencias entre ellas:
Volumen de producción
presiona el frenoEstá especialmente diseñada para tareas de producción media-baja. En cuanto al mecanismo y la precisión que proporciona, la prensa plegadora suele elegirse para tareas específicas, donde cada pieza tiene sus características distintivas. Además, puede aplicarse a pequeña escala.
StampingEste proceso es la referencia principal para la alta producción. Su capacidad para producir rápidamente piezas en masa y uniformes lo convierte en la opción ideal para la producción en masa.
Precisión
Prensa plegadora: Una de las características evidentes de la prensa plegadora es su alta precisión. Puede doblar con precisión y garantizar que cada pieza se fabrique con exactitud. Esta precisión es vital para las tareas. Incluso una pequeña desviación puede causar problemas funcionales o estéticos.
Stamping:Si bien el estampado de chapa en sí es preciso, especialmente al producir piezas uniformes, no podía igualar a la prensa plegadora con las tareas de los mismos niveles de detalle.
Velocidad
Prensa plegadora: La velocidad de la prensa plegadora es relativamente lenta debido a su atención a la precisión y al acceso a producciones bajas-medias.
Estampado: El estampado destaca por su velocidad. Su proceso de conformado de chapa metálica de alta velocidad y su capacidad de producción a gran escala permiten acelerar la producción, especialmente en grandes volúmenes.
Costo
Prensa plegadora: Cada pieza producida por prensa plegadora puede ser costosa, especialmente para tareas específicas y de pequeña escala.
Estampado: Gracias a su eficiencia y velocidad, el estampado reduce el coste de una sola pieza en la producción a gran escala. Si bien los costes iniciales de las herramientas pueden ser elevados, los costes unitarios se reducen significativamente en la producción en masa.
Mecanismo
presiona el frenoSe opera sujetando la lámina metálica entre el punzón y la matriz correspondientes. Luego, se presiona la lámina contra la matriz para doblarla en la forma deseada.
StampingEl estampado utiliza prensas mecánicas y matrices con diseños específicos y personalizados para cortar, estampar o reconstruir láminas metálicas. Se realiza mediante prensado entre el punzón superior y la matriz inferior, o "estampando" las láminas para darles forma.
Flexibilidad y adaptabilidad
Prensa de frenado: Ofrece una gran flexibilidad, lo que permite una rápida adaptación a diferentes diseños de piezas y requisitos de producción. Esto resulta especialmente beneficioso para pedidos personalizados, producción de lotes pequeños y proyectos que requieren cambios frecuentes.
Estampado: Es menos flexible debido a la necesidad de troqueles personalizados, pero altamente eficiente para producir grandes volúmenes de piezas idénticas. Para fabricantes con demandas de producción estables y de alto volumen, la inversión inicial en troqueles de estampación se justifica por el ahorro de costos a largo plazo y la eficiencia de producción.
Aprovechamiento de materiales y reducción de residuos
Prensa de frenado: Conocido por optimizar el uso del material, el proceso de plegado consiste en doblar chapa metálica sin una eliminación significativa de material, lo que reduce el desperdicio. Además, la capacidad de producir formas complejas con herramientas estándar mejora la eficiencia del material.
Estampado: Si bien el estampado puede generar más desperdicio, especialmente durante la configuración inicial y el troquelado, una planificación cuidadosa y la optimización del diseño pueden mejorar el aprovechamiento del material. Las tecnologías avanzadas, como las matrices progresivas, pueden minimizar el desperdicio al realizar múltiples operaciones en una sola pieza de material.
Tamaño y complejidad de la pieza
prensa de frenadoLa prensa plegadora está diseñada para piezas pequeñas y medianas. Si bien la dobladora puede manejar piezas de diversos tamaños, las piezas muy grandes pueden requerir múltiples pliegues o reposicionamientos, lo que puede aumentar la complejidad y reducir la eficiencia. Es ideal para piezas con diseños de simples a moderadamente complejos, como pliegues básicos, bridas y canales.
StampingEs versátil para manipular piezas pequeñas y grandes. Para piezas más grandes, el estampado suele ser más eficiente, ya que permite producir numerosas piezas simultáneamente utilizando matrices de gran tamaño, lo que reduce el tiempo de producción y el coste por pieza. Destaca en la producción de piezas con formas intrincadas y complejas, incluyendo características como agujeros, relieves y contornos detallados.
Integridad material
prensa de frenadoConsiste en doblar la lámina metálica gradualmente, lo que ayuda a mantener la integridad del material. El proceso de doblado puede generar puntos de tensión localizados, pero el impacto general en las propiedades estructurales del material es mínimo. Este método es especialmente ventajoso para materiales propensos al agrietamiento o que requieren mantener sus propiedades mecánicas durante todo el proceso.
StampingImplica una deformación significativa del material al ser moldeado por la matriz y el punzón. Esto puede provocar endurecimiento por acritud y cambios en la microestructura del material, lo que podría afectar su resistencia y durabilidad. El impacto a alta velocidad y la presión ejercida durante el estampado pueden introducir microfisuras y tensiones residuales, que pueden comprometer la integridad del material con el tiempo.
Cómo elegir el método de fabricación adecuado
1. Tamaño de las piezas de trabajo
Las piezas de trabajo de diferentes tamaños y volúmenes requieren distintos costos de fabricación. El costo de fabricación de piezas pequeñas es menor que el de las grandes. En el proceso de fabricación de piezas, se pueden utilizar diferentes tecnologías. Se pueden utilizar cizallas y máquinas de corte por láser para cortar chapas metálicas, que posteriormente se pueden procesar con una máquina de estampación o doblar con una prensa plegadora.
2. Tipos de materiales
Distintos procesos de fabricación son adecuados para distintos materiales. La ductilidad y la resistencia a la tracción de los materiales varían, lo que influye en el proceso de fabricación más adecuado. La prensa plegadora y el perfilado son adecuados para materiales de baja resistencia.
Los materiales de alta resistencia presentan baja ductilidad, lo que dificulta su doblado y laminado. El uso de materiales inadecuados generará una cantidad considerable de residuos y dañará las herramientas.
3. Diseño de la pieza de trabajo
Ciertos diseños de piezas, como los agujeros y el relieve, son más adecuados para el estampado. El filo del corte por láser será más liso, mientras que el del estampado presentará muchas grietas. La forma y la complejidad de la pieza también influyen en la elección del método de conformado del metal. El perfilado permite crear formas lineales complejas en una sola pasada, mientras que el plegado requiere varias.
4. Costo
En definitiva, todas las opciones buscan reducir costos manteniendo la calidad. El costo de mano de obra de la automatización del estampado es menor que el del plegado manual. La diferencia en el costo de las herramientas entre el perfilado y la prensa plegadora es mínima. El proceso de perfilado permite ahorrar costos en la producción en masa de piezas grandes. La prensa plegadora es más adecuada para piezas pequeñas y la fabricación de lotes pequeños.
Conclusión
En el complejo mundo de la fabricación de metales, la elección de prensa plegadora vs. estampación Es un factor crítico que puede influir en el resultado de los programas. Ambos ofrecen ventajas para requisitos específicos y personalizados.
La prensa plegadora es reconocida por su precisión y es adecuada para producciones bajas y medias.
Cada pieza de trabajo puede tener su especificación distintiva o una forma de producción personalizada.
Su flexibilidad y capacidad para manejar diseños lo convierten en una herramienta preciosa para la fabricación de metales.
Por otro lado, la estampación es famosa por su eficiencia y rapidez.
Está especialmente diseñado para alta producción y es experto en generar componentes a gran escala y uniformes.
Su capacidad para producir piezas uniformes y regulares lo convierte en la primera opción para la producción en masa.
Por encima de todo, la prensa plegadora será la primera opción para proyectos personalizados y de lotes bajos a medianos, y el estampado será una buena opción para la producción a gran escala.
