FlexiónEditar
La ecuación para estimar la fuerza máxima de flexión es,
F máx = k T L t 2 W {{displaystyle F_{texto{máx}}=k{\frac {TLt^{2}{W}}. ,
donde k es un factor que tiene en cuenta varios parámetros, entre ellos la fricción. T es la resistencia última a la tracción del metal. L y t son la longitud y el espesor de la chapa, respectivamente. La variable W es la anchura abierta de un troquel en V o de un troquel de limpieza.
CurlingEdit
El proceso de curling se utiliza para formar un borde en un anillo. Este proceso se utiliza para eliminar los bordes afilados. También aumenta el momento de inercia cerca del extremo rizado.El abocardado/rebordeado debe estar alejado de la matriz. Se utiliza para rizar un material de espesor específico. Generalmente se utiliza el acero para herramientas debido a la cantidad de desgaste realizado por la operación.
DescamaciónEditar
Es un proceso de trabajo del metal que consiste en eliminar la comba, la curvatura horizontal, de un material en forma de banda. Puede realizarse en una sección de longitud finita o en bobinas. Se asemeja al proceso de aplanado de nivelación, pero en un borde deformado.
Edición profunda
La embutición es un proceso de conformación en el que el metal se estira sobre una forma o matriz. En la embutición profunda, la profundidad de la pieza fabricada es superior a la mitad de su diámetro. La embutición profunda se utiliza para fabricar depósitos de combustible para automóviles, fregaderos de cocina, latas de aluminio de dos piezas, etc. La embutición profunda se realiza generalmente en múltiples pasos llamados reducciones de embutición. Cuanto mayor sea la profundidad, más reducciones serán necesarias. La embutición profunda también puede lograrse con menos reducciones calentando la pieza, por ejemplo en la fabricación de fregaderos.
En muchos casos, el material se lamina en el molino en ambas direcciones para ayudar a la embutición profunda. Esto conduce a una estructura de grano más uniforme que limita el desgarro y se denomina material de «calidad de embutición».
ExpansiónEditar
El expandido es un proceso que consiste en cortar o estampar hendiduras en un patrón alterno muy parecido al de la unión en camilla en la albañilería y luego estirar la chapa abierta en forma de acordeón. Se utiliza en aplicaciones en las que se desea que fluya el aire y el agua, así como cuando se desea un peso ligero a costa de una superficie plana y sólida. Un proceso similar se utiliza en otros materiales como el papel para crear un papel de embalaje de bajo coste con mejores propiedades de soporte que el papel plano solo.
Dobladillo y costuraEditar
El dobladillo es un proceso de doblar el borde de la chapa sobre sí mismo para reforzar ese borde. El engatillado es un proceso que consiste en doblar dos láminas de metal para formar una unión.
HidroconformadoEditar
La hidroconformación es un proceso análogo a la embutición, en el que la pieza se forma estirando la pieza en bruto sobre una matriz estacionaria. La fuerza necesaria se genera mediante la aplicación directa de una presión hidrostática extremadamente alta a la pieza o a una vejiga que está en contacto con la pieza, en lugar de por la parte móvil de una matriz en una prensa mecánica o hidráulica. A diferencia de la embutición profunda, la hidroconformación no suele implicar reducciones de embutición: la pieza se forma en un solo paso.
Conformación de chapa incrementalEditar
La conformación incremental de chapa o proceso de conformación ISF es básicamente un proceso de trabajo de chapa o conformación de chapa. En este caso, la chapa se conforma en la forma final mediante una serie de procesos en los que se pueden realizar pequeñas deformaciones incrementales en cada serie.
PlanchadoEditar
El planchado es un proceso de trabajo de chapa o de conformación de chapa. Adelgaza uniformemente la pieza de trabajo en un área específica. Es un proceso muy útil. Se utiliza para producir una pieza de espesor de pared uniforme con una alta relación altura-diámetro.Se utiliza en la fabricación de latas de bebidas de aluminio.
Corte por láserEditar
La chapa metálica puede cortarse de varias maneras, desde herramientas manuales llamadas tijeras de hojalatero hasta cizallas motorizadas muy grandes. Con los avances tecnológicos, el corte de chapa ha recurrido a los ordenadores para conseguir un corte preciso. Muchas operaciones de corte de chapa se basan en el corte por láser con control numérico (CNC) o en la punzonadora CNC multiherramienta.
El láser CNC consiste en mover un conjunto de lentes que llevan un haz de luz láser sobre la superficie del metal. El oxígeno, el nitrógeno o el aire se introducen a través de la misma boquilla de la que sale el rayo láser. El metal se calienta y se quema con el rayo láser, cortando la chapa. La calidad del borde puede ser lisa como un espejo y se puede obtener una precisión de alrededor de 0,1 mm (0,0039 pulgadas). La velocidad de corte en chapas finas de 1,2 mm puede alcanzar los 25 m por minuto. La mayoría de los sistemas de corte por láser utilizan una fuente láser basada en CO2 con una longitud de onda de alrededor de 10 µm; algunos sistemas más recientes utilizan un láser basado en YAG con una longitud de onda de alrededor de 1 µm.
Mecanizado fotoquímicoEditar
El mecanizado fotoquímico, también conocido como fotograbado, es un proceso de corrosión muy controlado que se utiliza para producir piezas metálicas complejas a partir de chapas con detalles muy finos. El proceso de fotograbado consiste en aplicar un polímero fotosensible a una chapa metálica en bruto. Utilizando herramientas fotográficas diseñadas por CAD como plantillas, el metal se expone a la luz ultravioleta para dejar un patrón de diseño, que se desarrolla y se graba en la chapa.
PerforaciónEditar
La perforación es un proceso de corte que perfora múltiples agujeros pequeños muy juntos en una pieza plana. La chapa metálica perforada se utiliza para fabricar una gran variedad de herramientas de corte superficial, como el surform.
Formación en plegadoraEditar
Formación del metal en una plegadora
Se trata de una forma de plegado que se utiliza para producir piezas de chapa largas y finas. La máquina que dobla el metal se llama prensa plegadora. La parte inferior de la prensa contiene una ranura en forma de V llamada matriz. La parte superior de la prensa contiene un punzón que presiona la chapa hacia abajo en la matriz en forma de V, haciendo que se doble. Se utilizan varias técnicas, pero el método moderno más común es el «doblado por aire». En este caso, la matriz tiene un ángulo más agudo que el de la curvatura requerida (normalmente 85 grados para una curvatura de 90 grados) y la herramienta superior se controla con precisión en su recorrido para empujar el metal hacia abajo la cantidad requerida para doblarlo a 90 grados. Normalmente, una máquina de uso general tiene una fuerza de doblado disponible de unas 25 toneladas por metro de longitud. La anchura de la abertura de la matriz inferior suele ser de 8 a 10 veces el grosor del metal que se va a doblar (por ejemplo, un material de 5 mm podría doblarse en una matriz de 40 mm). El radio interior de la curva formada en el metal no viene determinado por el radio de la herramienta superior, sino por la anchura de la matriz inferior. Normalmente, el radio interior es igual a 1/6 de la anchura de la V utilizada en el proceso de conformación.
La prensa suele tener algún tipo de calibrador trasero para posicionar la profundidad del doblado a lo largo de la pieza. El tope trasero puede ser controlado por ordenador para permitir al operario realizar una serie de dobleces en un componente con un alto grado de precisión. Las máquinas sencillas sólo controlan el tope, las más avanzadas controlan la posición y el ángulo del tope, su altura y la posición de las dos clavijas de referencia utilizadas para localizar el material. La máquina también puede registrar la posición exacta y la presión requerida para cada operación de doblado para permitir al operario lograr un doblado perfecto de 90 grados a través de una variedad de operaciones en la pieza.
PunzonadoEdición
El punzonado se realiza colocando la lámina de metal entre un punzón y una matriz montados en una prensa. El punzón y la matriz son de acero templado y tienen la misma forma. El punzón está dimensionado para ajustarse a la matriz. La prensa empuja el punzón contra la matriz y dentro de ella con la fuerza suficiente para cortar un agujero en la pieza. En algunos casos, el punzón y la matriz se unen para crear una depresión en la pieza. En el estampado progresivo, se introduce una bobina de material en un conjunto de matriz/punzón largo con muchas etapas. Pueden producirse varios agujeros de forma simple en una etapa, pero los agujeros complejos se crean en varias etapas. En la etapa final, la pieza se perfora libre de la «banda».
Un típico punzón de torreta CNC tiene una selección de hasta 60 herramientas en una «torreta» que puede girar para llevar cualquier herramienta a la posición de perforación. Una forma sencilla (por ejemplo, un cuadrado, un círculo o un hexágono) se corta directamente de la chapa. Una forma compleja puede recortarse haciendo muchos cortes cuadrados o redondeados alrededor del perímetro. Un punzón es menos flexible que un láser para cortar formas compuestas, pero más rápido para formas repetitivas (por ejemplo, la rejilla de un aparato de aire acondicionado). Un punzón CNC puede alcanzar los 600 golpes por minuto.
Un componente típico (como el lateral de una carcasa de ordenador) puede cortarse con gran precisión a partir de una lámina en blanco en menos de 15 segundos, ya sea con una prensa o con una máquina CNC láser.
PerfiladoEditar
Una operación de doblado continuo para producir perfiles abiertos o tubos soldados con longitudes largas o en grandes cantidades.
RodadoEditar
La laminación es un proceso de trabajo del metal o de formación del metal. En este método, el material se hace pasar por uno o más pares de rodillos para reducir el espesor. Se utiliza para que el espesor sea uniforme. Se clasifica según su temperatura de laminación:
1. Laminación en caliente: en esta temperatura está por encima de la temperatura de recristalización.
2. Laminación en frío: En esta temperatura está por debajo de la temperatura de recristalización.
3. Laminación en caliente: En esta temperatura se utiliza está entre la laminación en caliente y la laminación en frío.
HilaturaEditar
La hilatura se utiliza para fabricar piezas tubulares (de eje simétrico) fijando una pieza de chapa a una forma giratoria (mandril). Unos rodillos o herramientas rígidas presionan la chapa contra la forma, estirándola hasta que la chapa toma la forma de la forma. La hilatura se utiliza para fabricar carcasas de motores de cohetes, conos de nariz de misiles, antenas parabólicas y embudos metálicos de cocina.
EstampaciónEditar
La estampación incluye una variedad de operaciones como el punzonado, el troquelado, el estampado en relieve, el doblado, el rebordeado y el acuñado; se pueden formar formas simples o complejas a altas tasas de producción; los costes de las herramientas y los equipos pueden ser altos, pero los costes de la mano de obra son bajos.
Alternativamente, las técnicas relacionadas repoussé y chasing tienen bajos costos de herramientas y equipos, pero altos costos de mano de obra.
Corte por chorro de aguaEditar
Un cortador por chorro de agua, también conocido como chorro de agua, es una herramienta capaz de realizar una erosión controlada en el metal u otros materiales utilizando un chorro de agua a alta velocidad y presión, o una mezcla de agua y una sustancia abrasiva.
RuedaEditar
El proceso de utilización de una rueda inglesa se denomina wheeling. Se trata básicamente de un proceso de trabajo o formación de metales. Un artesano utiliza la rueda inglesa para formar curvas compuestas a partir de una hoja de metal plana de aluminio o acero. Es costoso, ya que se requiere una mano de obra muy cualificada. Puede producir diferentes paneles por el mismo método. Una prensa de estampación se utiliza para grandes cantidades de producción.