Directrices de diseño de fabricación de chapa: una guía completa

Fabricación de chapa Es un proceso crucial en la industria manufacturera, con numerosas aplicaciones en la construcción, la automoción, la industria aeroespacial y otros sectores. 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 no solo depende 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, permitiendo 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 fibraLos fabricantes pueden lograr resultados superiores tanto en calidad como en productividad.

Ya sea un ingeniero experimentado o un diseñador novato, esta guía lo ayudará a crear piezas de chapa metálica de alta calidad que cumplan con los requisitos y especificaciones de su proyecto, con el respaldo de tecnología de fabricación de vanguardia.

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 sus piezas 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, tampoco es factible evitar la fabricación de chapa de precisión para aplicaciones de alto valor. Porque puede causar daños a 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 requiere quitar una parte de la hoja para obtener la forma deseada. Por otro lado, la formación es un método un poco difícil que consta de tres procesos diferentes. En su mayoría trabajan juntos para crear la forma del objeto que necesita. El proceso requiere una cuidadosa consideración del diseño y la capacidad 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

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.

Estos son los detalles básicos relacionados con las principales técnicas para crear piezas de chapa:

1 – Corte

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:

1. Corte por láser
2. Corte de plasma
3. Corte por chorro de agua

2 – Doblado

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 – Estampado

Para crear una pieza compleja en un tiempo limitado, los fabricantes suelen seleccionar el proceso de estampado, que es una forma de forma compleja. El proceso utiliza una combinación de diferentes técnicas utilizando corte, doblado y estiramiento para crear nuevas formas a partir de láminas de metal.

4 – Punzonado

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 láminas de metal para la fabricación

Los diseños de piezas de chapa son bastante populares en muchas industrias debido a sus ventajas percibidas. Sin embargo, también existen múltiples limitaciones en el proceso. Estas ventajas y limitaciones se encuentran entre las consideraciones de diseño más importantes para los fabricantes, ya que determinan las aplicaciones correctas del metal.

Directrices para el diseño de fabricación de chapa

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 una variedad de aplicaciones. La regla general establece que una mayor precisión requiere más recursos y tiene costos adicionales. Por lo tanto, las tolerancias deben estar de acuerdo con 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.

Muchos fabricantes e industrias prefieren establecer estándares de calidad para evitar esas inconsistencias. Si bien estos estándares no son una solución única para todos, son una herramienta excelente para mantener la coherencia y el rendimiento. Además, el cumplimiento de los estándares de la industria también facilita el cumplimiento de los requisitos industriales y genera la confianza de los consumidores en la marca.

Para la fabricación de láminas de metal, el estándar predominante es ISO 2768. Esto cubre los requisitos de tolerancia para múltiples industrias mientras mantiene el equilibrio perfecto entre costos y capacidades de procesamiento.

Tolerancias generales

Para la fabricación de chapa metálica, existen algunas tolerancias generales que la industria utiliza en todas partes. Estas se ajustan a las normas internacionales. Sin embargo, existen varias excepciones en el caso de aplicaciones sensibles como la industria aeroespacial y la automoción, donde la precisión es crucial para el rendimiento.

Conceptos básicos de formación

En este proceso, una hoja plana de metal se dobla en una forma predeterminada mediante la aplicación de presión. Los requisitos y detalles del proceso cambian según el tipo de proceso de plegado. Si bien existen numerosas formas, los siguientes tres métodos de doblado de láminas de metal son los más comunes.

Prensado de plegado: El proceso manual utiliza una barra de sujeción y una placa para formar la lámina metálica. Este proceso solo es adecuado para prototipos y producciones a pequeña escala.

· Doblado de 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 doblado de chapa

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 se muestran los seis parámetros más importantes para cualquier operación de plegado de chapa metálica.

Línea de doblez: La línea de doblez es una línea recta en la superficie de la lámina que marca el inicio y el final a ambos lados del doblez. El estándar de la industria para las líneas de doblez es mantener una distancia de cinco veces el espesor de la lámina entre el borde interior y el exterior del doblez.

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 formado por la curva con la línea perpendicular imaginaria que parte del eje. En lugar de un número específico, la práctica industrial 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 porción 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.

Márgenes de doblado: Para obtener piezas dobladas precisas y consistentes, es importante medir y tener en cuenta cuidadosamente la longitud del arco y la distancia entre el eje neutro y las líneas de doblado. También debe utilizar márgenes de doblado precisos y adecuados al material y espesor a doblar, así como al tipo de proceso de doblado utilizado (p. ej., doblado por aire, doblado inferior o acuñado).

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

Durante el proceso, las características del material juegan un papel clave para determinar el proceso adecuado para cada material. Consideremos el ejemplo del aluminio y el acero para comprenderlo mejor. Naturalmente, cortar aluminio sería más sencillo que trabajar con acero debido a su relativa resistencia y durabilidad.

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 implique perforar orificios en una lámina, es importante tener en cuenta el grosor de la lámina y el diámetro del orificio. Una regla general es asegurarse de que el diámetro del orificio sea al menos igual al grosor total de la hoja.

Si el diámetro del orificio es demasiado pequeño en comparación con el grosor de la lámina, puede provocar la formación de grietas y áreas quebradizas alrededor del orificio. Estas grietas pueden propagarse con el tiempo y generar 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 grosor de la lámina a fin de mantener la integridad estructural y la durabilidad a largo plazo del producto.

Endurecimiento localizado

Cuando se cortan los materiales, el proceso puede generar cantidades significativas de calor, lo que puede tener un impacto en sus propiedades. Específicamente, la región que rodea el corte puede sobrecalentarse, lo que lleva a un endurecimiento localizado. Para evitar este problema, se recomienda reducir la velocidad de corte en general y usar refrigerantes para regular la temperatura en el área afectada. Al hacerlo, se puede minimizar el riesgo de endurecimiento localizado.

Distorsión

La distorsión en la fabricación de láminas de metal se refiere a la deformación, flexión, torsión o pandeo de la lámina de metal durante el proceso de fabricación. Este problema puede ocurrir debido a una variedad de factores, como cambios de temperatura, estrés o presión durante el proceso de fabricación. La distorsión puede causar problemas significativos en el producto final, como imprecisiones dimensionales, mal ajuste y resistencia reducida.

corte

La ranura está relacionada con el ancho de la herramienta de corte utilizada y el grosor del material cortado. 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 entalladura de 0.1 mm y se realiza un corte a través de una lámina de metal de 1 mm de espesor, el ancho total del material extraído de la lámina será de 0.2 mm (0.1 mm de cada lado de la lámina). el corte). El ancho de corte puede variar según el tipo de proceso de corte, el tipo de material que se corta y el grosor 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.

Funciones 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 redondeados o esquinas 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 puede provocar fallas.

Sugerencias:

1. Tamaño: El tamaño del filete debe ser al menos igual al espesor de la chapa metálica. En otras palabras, se debe utilizar un filete de 2 mm para chapas metálicas de 2 mm de espesor o menos.
2. Simetría: los filetes de una pieza deben ser simétricos. Esto significa que los filetes de las esquinas opuestas deben tener el mismo tamaño.
3. Uniformidad: Los filetes deben tener un tamaño uniforme en toda la pieza. Esto significa que los filetes en todas las esquinas deben tener el mismo tamaño.
4. Colocación: Los filetes deben colocarse en áreas donde es probable que se produzcan concentraciones de tensión. Esto incluye áreas donde la chapa metálica está doblada o donde hay un cambio de forma o dirección.
5. Radio: El radio del filete debe ser lo más grande posible. Esto ayuda a distribuir la tensión de manera más uniforme y reduce la probabilidad de que se produzcan concentraciones de tensión.
6. Diseño: El diseño de la pieza debe ser tal que se puedan agregar filetes fácilmente sin comprometer la integridad de la pieza.

costillas

Elementos elevados que suelen ser perpendiculares a la superficie de la pieza de chapa. Se utilizan para añadir fuerza y ​​rigidez a la pieza sin añadir mucho peso.

Sugerencias:

1. Mantenga el espesor de la nervadura a no más del 60% del espesor de la chapa metálica para evitar crear concentraciones de tensión.
2. Utilice filetes para suavizar la transición entre la nervadura y el material circundante, lo que ayudará a distribuir las tensiones de manera más uniforme.
3. Evite colocar las costillas demasiado juntas o demasiado cerca de las curvas, ya que esto puede crear puntos débiles en el material.
4. Considere utilizar nervaduras cónicas o de altura variable para distribuir las tensiones de manera más uniforme.

realce

Los hoyuelos se utilizan a menudo por diversas razones, entre ellas, para mejorar la rigidez y resistencia de una pieza de chapa añadiendo refuerzo. Para crear una superficie lisa y al ras para fijar sujetadores u otros componentes. Para proporcionar espacio libre para otras piezas o componentes.

Sugerencias:

1. Mantenga la profundidad del relieve a no más del 50% del espesor de la chapa metálica para evitar crear concentraciones de tensión.
2. Utilice filetes para suavizar la transición entre el relieve y el material circundante, lo que ayudará a distribuir las tensiones de manera más uniforme.
3. Evite colocar los relieves demasiado juntos o demasiado cerca de las curvas, ya que esto puede crear puntos débiles en el material.
4. 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 láminas de metal que se utiliza para agregar resistencia y rigidez a una pieza. Por lo general, se crea perforando o formando una depresión circular en la hoja de metal, lo que hace que el metal alrededor del perímetro de la depresión sobresalga y forme una característica circular elevada.

Sugerencias:

1. Elija el tamaño y la ubicación correctos: considere cuidadosamente la ubicación y el tamaño del saliente para asegurarse de que brindará el soporte y la resistencia necesarios sin interferir con otros componentes ni crear desafíos de fabricación.
2. 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.
3. Tenga en cuenta el espesor del material: el espesor de la chapa metálica afectará el tamaño y la forma del saliente redondo que se puede formar. Los materiales más gruesos pueden requerir salientes más grandes o más profundos para proporcionar la resistencia y la rigidez necesarias.

Característica de hoyuelo

Los hoyuelos a menudo se usan por una variedad de razones, que incluyen: Para mejorar la rigidez y la resistencia de una pieza de chapa metálica agregando refuerzo. Para crear una superficie lisa y nivelada para sujetar sujetadores u otros componentes. Para proporcionar espacio libre para otras piezas o componentes.

Sugerencias:

1. Considere cuidadosamente el tamaño y la ubicación de los hoyuelos. Los hoyuelos deben ubicarse en áreas donde proporcionen el mayor beneficio y su tamaño debe ser apropiado para la aplicación.
2. Los hoyuelos demasiado grandes o profundos pueden debilitar el material, mientras que los hoyuelos demasiado pequeños o poco profundos pueden no proporcionar suficiente refuerzo.
3. Elija la herramienta adecuada para el trabajo. Existe una variedad de herramientas que se pueden utilizar para crear hoyuelos, incluidos punzones, matrices y herramientas de conformación. La herramienta que elija dependerá del tamaño y la forma del hoyuelo, así como del tipo de material que se utilice.
4. 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.
5. 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:

1. Tamaño: El tamaño de las rejillas debe elegirse cuidadosamente en función del flujo de aire necesario y la cantidad de espacio disponible para la instalación. Las rejillas demasiado pequeñas pueden no proporcionar suficiente ventilación, mientras que las que son demasiado grandes pueden comprometer la integridad estructural del panel.
2. 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.
3. Forma: La forma de las rejillas puede influir en la eficiencia del sistema de ventilación. Las rejillas diseñadas con una forma aerodinámica y estilizada pueden mejorar el flujo de aire y reducir la turbulencia.
4. Material: El material utilizado para las rejillas de ventilación 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 los elementos es un problema.
5. Método de fabricación: El método de fabricación utilizado para crear las rejillas de ventilación debe seleccionarse en función de la precisión, la consistencia y la rentabilidad deseadas del proceso de fabricación.

eliminatoria redonda

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:

1. Elija el tamaño correcto: asegúrese de utilizar el tamaño correcto de punzón y matriz para el tamaño de orificio que necesita. Si utiliza un tamaño incorrecto, el orificio puede ser demasiado pequeño o demasiado grande.
2. 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.
3. Mantenga el punzón y la matriz afilados: con el tiempo, el punzón y la matriz pueden desafilarse y comenzar a deformarse, lo que puede generar orificios de mala calidad. Manténgalos afilados y en buenas condiciones para obtener mejores resultados.
4. Tenga en cuenta el grosor del material: los orificios redondos son más adecuados para materiales más delgados. Si necesita crear orificios en chapas metálicas más gruesas, es posible que deba utilizar una herramienta o técnica diferente.
5. Tenga cuidado con las rebabas: al utilizar orificios redondos, existe el riesgo de crear rebabas alrededor del borde del orificio. Asegúrese de eliminar las rebabas con una herramienta desbarbadora o papel de lija para lograr 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.

Nota: Esta tabla proporciona pautas generales y el espesor del material apropiado para una aplicación determinada puede depender de factores adicionales.

Errores comunes de 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 dobleces

Un error común que se debe evitar es proporcionar un archivo CAD sin dobleces. Una pieza de chapa sin dobleces no se puede fabricar como una sola pieza y puede requerir piezas y mano de obra adicionales para unir varias piezas. Es importante incluir curvas en el diseño y especificar los ángulos y radios de curvatura para garantizar que la pieza se pueda fabricar 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 interna perfectamente perpendicular

Siempre es tentador usar líneas perpendiculares en el diseño CAD. Sin embargo, la realidad es algo distinta. 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.

Para mayor comodidad, puede calcular fácilmente el radio de curvatura de sus piezas metálicas midiendo la longitud del área doblada y dividiendo el resultado entre dos. Si bien puede usar fácilmente diferentes radios para cada pieza doblada, es mucho más rentable usar el mismo radio para todas las curvas.

Error 4: No incluir detalles de 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 que necesita una tuerca de remachado específica, como la CLS-440-2, para ensamblar un modelo, pero este detalle no está incluido en el archivo CAD. No hay nada más que hacer que esperar a que otras personas consigan el hardware necesario. Obviamente, este retraso aumentará el tiempo y el costo del ensamblaje.

Error 5: elegir un acabado inadecuado

El acabado suele ser el último y esencial paso del proceso de fabricación. La mayoría de la gente confunde el acabado con una sola función, que es hacer que su parte se vea mejor.

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.

El acabado estético, como el recubrimiento en polvo, ofrece cierta protección. Sin embargo, varios acabados como el Silk Screening solo son útiles para agregar texto o imágenes a las partes metálicas. Los acabados de conversión química tienen la función opuesta.

Estos acabados alteran la capa más externa de su producto y funcionan como una capa protectora. Además de esto, también tienes el acabado Chromate Conversion que otorga conectividad eléctrica a las piezas metálicas. También 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: Seleccione la hoja de metal equivocada

Debe considerar el uso de la pieza que está diseñando de principio a fin. Por ejemplo, no puede utilizar acero sin terminar en un ambiente marino y salino. De lo contrario, sus piezas metálicas quedarán expuestas a la oxidación y la corrosión.

En su lugar, seleccione la hoja de metal adecuada centrándose en los factores de flujo. Preguntas como las siguientes son extremadamente importantes.

1. ¿Cuál es el desgaste diario esperado?
2. ¿Su pieza de metal se utiliza en un entorno propenso a la corrosión y el óxido?
3. ¿Con qué facilidad se puede fabricar chapa?
4. ¿Qué tan importante es la apariencia cosmética de su pieza de metal?
5. ¿Su parte requiere conductividad?
6. ¿Qué propiedades mecánicas deben tener sus piezas metálicas?

Responder a estas preguntas le permitirá comprender cuáles son sus requisitos técnicos y le permitirá 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 el uso.

Error 8: diseñar requisitos de soldadura inalcanzables

No importa cuán simple sea un diseño, hay muchas posibilidades de que requiera soldadura u otras uniones mecánicas. Algunos diseñadores cometen el error común de sobrestimar las capacidades de soldadura de la unidad, lo que a su vez aumenta la complejidad y los costos.

La mejor manera de evitar tales problemas es implementar prácticas estrictas de diseño para la fabricación (DFM). Esto asegura que todas las características estén de acuerdo con los estándares predominantes.

Tipos de láminas de metal

El término "chapa metálica" se utiliza ampliamente en la industria. Sin embargo, el metal utilizado es uno de los siguientes:

1. 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.
2. Acero laminado en frío: una excelente opción para aplicaciones donde la resistencia del material es la principal preocupación de los diseñadores.
3. Acero preenchapado: como el acero normal, pero viene con un revestimiento especial para evitar la corrosión.
4. Aluminio: una opción liviana e inerte que ofrece una excelente relación resistencia-peso.
5. Cobre: El cobre es un material costoso, pero eficaz. No reacciona en condiciones normales y ofrece un rendimiento duradero sin degradación química ni biológica.
6. 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

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.

1. Anodizado
2. Cepillado
3. Pulido
4. Granallado
5. Pintura en Polvo
6. Recubrimiento metálico
7. Pasivación
8. Recubrimiento de cromo
9. Acabados personalizados a pedido

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