Proceso de estampación

Numerosos procesos de conformado en frío en la industria manufacturera manipulan las láminas de metal hasta darles la forma deseada a temperatura ambiente. Las técnicas estándar de conformado en frío incluyen estampado, forjado, extrusión, laminado y embutición. Estos son los enfoques sencillos y rentables en fabricaciones de chapa.

El estampado es la técnica de formación en frío más popular en trabajos de chapa metálica y se utiliza para varias aplicaciones, incluidas las de automoción, electrónica, aeroespacial, telecomunicaciones y muchas más. Este artículo discutirá brevemente el procedimiento de estampado, materiales, tipos y aplicaciones para mejorar su comprensión del proceso de estampado.

 

¿Qué es el estampado de metal?

El estampado es un enfoque de fabricación que convierte bobinas o láminas de metal en la geometría deseada con la ayuda de presión y matrices de la forma deseada. El troquel de estampado es la herramienta prediseñadas que introduce el material y lo convierte a la forma deseada aplicando presión. Permite la producción en masa de piezas metálicas con excelente repetibilidad. El estampado se ha industrializado más con la optimización de procesos, sistemas y herramientas. (Carl-Johan Jonsson, 2021).

La máquina de presión, estampación muerey el punzón son tres componentes importantes en el proceso de estampado. Se requiere un troquel específico para una pieza particular, que se monta en prensas y se alimenta metal para crear la forma.

Podría pensar que la hoja de metal produce la forma y el desecho requeridos en el proceso de troquelado, pero eso no es cierto en todos los casos. Por ejemplo, una pieza de chapa se puede convertir en una pieza en forma de U sin dejar ningún desecho mediante la alimentación y el prensado a través de un troquel.

Dependiendo de la complejidad del componente, se pueden tomar numerosos pasos para fabricar cada parte, incluido el punzonado, el troquelado, el repujado, el rebordeado y el doblado.

 

¿Qué materiales se pueden procesar con estampado?

El estampado es adecuado para elementos metálicos y también para algunos plásticos y compuestos. Los siguientes son los materiales comunes utilizados en el estampado; para obtener más información, consulte nuestro página de materiales;

• Acero
• Aluminio
• Cobre
• Latón
• Titanio
• Aleaciones de cromo-níquel
• Poliestireno
• Polipropileno
• ABS
• Fibra de carbon
• Fibras de aramida

 

Tipos de Procesos de Estampación

Según las prácticas de estampado estándar, hay cuatro procesos: troquel progresivo, cuatro correderas, embutición profunda y estampado de tiradas cortas.

1. Troquelado progresivo

Estampado progresivo

Como sugiere el nombre, el estampado progresivo se refiere a la aplicación de una serie de troqueles diferentes en una sola alimentación. La chapa se alimenta a través del primer troquel que realiza la primera operación, como punzonar o cortar. Luego, pasa al siguiente troquel, que sirve para la siguiente operación, y así sucesivamente, hasta que se crea el producto final.

Dado que se pueden realizar diferentes operaciones de estampado simultáneamente en un solo proceso, permite la producción de piezas complejas con múltiples características, como agujeros, ranuras y curvas. Otra ventaja importante es que el estampado progresivo es rápido y requiere menos mano de obra, lo que reduce los costos generales de fabricación.

2. Estampado de cuatro diapositivas

Estampadora de cuatro carros

El proceso de estampado de cuatro deslizamientos se refiere a múltiples operaciones de estampado, como punzonado, doblado y conformado, en una sola pieza de metal en una sola operación. Se realiza mediante una máquina especializada llamada “prensa de cuatro deslizamientos o de múltiples deslizamientos”. El dispositivo consta de cuatro correderas ajustables (o estaciones de herramientas para realizar diferentes operaciones. La hoja de trabajo se introduce en la máquina y se mueve entre las correderas, que sirven para las operaciones de estampado en sucesión. Se puede reconfigurar fácilmente para producir piezas con diferentes formas y características. .

Este proceso es ideal para lotes de producción de volumen pequeño a mediano y se usa comúnmente para producir piezas pequeñas y complejas con tolerancias estrechas.

3. Estampado de embutición profunda

Concepto de estampado de embutición profunda (Li, 2022)

El proceso de estampado por embutición profunda implica presionar chapa de metal en un troquel mediante un punzón. El punzón obliga al metal a fluir y formar una parte profunda o compleja, exactamente como la forma del dado.

El estampado de embutición profunda comienza sujetando la hoja de trabajo en bruto en un soporte, conocido como "pisador," que rodea el punzón. A medida que el punzón desciende dentro del troquel, empuja la hoja de trabajo en blanco hacia el troquel, lo que obliga al metal a fluir y adaptarse a la forma del troquel. Este proceso es adecuado para crear geometrías profundas o complejas con espesores uniformes, como latas, tazas y recipientes.

4. Estampado de tiradas cortas

El estampado de tiradas cortas consiste en producir una pequeña cantidad de piezas metálicas (normalmente entre 1 y 1000) en una sola tirada. Se logra utilizando varios métodos, incluido el estampado progresivo, el estampado de cuatro correderas y el estampado de embutición profunda.

Sin embargo, el proceso utiliza máquinas automáticas o semiautomáticas, como punzonadoras y cizallas. La producción de tiradas cortas se utiliza normalmente para producir piezas para prototipos, pruebas o tiradas de producción a pequeña escala, lo que facilita la producción de un pequeño volumen de piezas a un costo relativamente bajo.

 

¿Cuáles son las diferentes operaciones de estampado?

Se fabrican varias operaciones de estampado según los requisitos y la forma deseada. Algunos implican cortar los materiales (desechos como subproducto) y otros no son cortantes (no cree desechos a partir de la hoja de trabajo). Sin embargo, todos incluyen presionar la hoja de trabajo en un troquel para crear la forma.

Doblar	El proceso de doblado es relativamente fácil de entender. La hoja de trabajo se inserta en un troquel específico y se presiona con un ariete o una prensa plegadora para crear el ángulo de curvatura deseado a través de la deformación.
blanking	En el troquelado, las piezas troqueladas son el producto final. Comienza con la alineación de un punzón y una matriz con el espacio en blanco. El punzón golpea la matriz y corta la hoja de metal en la forma correcta. El proceso se completa cuando la pieza se corta por completo.
Perforación	Perforar es perforar pequeños agujeros, ranuras o recortes con una punzonadora. El troquel de perforación sostiene la pieza de trabajo y el punzón desciende hacia el troquel, cortando o perforando un agujero en la lámina de metal.
Dibujo	El estirado es otro tipo de estampado de metal que consiste en tirar de una hoja de metal a través de un troquel para producir una forma o forma específica. Se realiza mediante una prensa de estirado que utiliza un potente ariete para ejercer una fuerza de tracción sobre la chapa.
Relieve	El repujado es la creación de superficies elevadas en la hoja de metal usando un punzón y una matriz. El punzón contiene la imagen negativa de la forma requerida, que luego se presiona en la hoja de metal, dejando una imagen elevada o deprimida en la superficie.
Acuñando	Como sugiere el nombre, la acuñación se refiere a la conformación de láminas de metal para las características de una moneda. La hoja de trabajo se imprime en el área deseada usando dos troqueles, presionando uno contra el otro en lados opuestos de la hoja de trabajo.
Punción	La punción no crea ningún material de desecho después de la operación. En esta operación, la pieza de trabajo se corta y se dobla con un solo golpe. Crea ranuras, muescas u otras características en la chapa.
curling	El curado se refiere a la deformación de una hoja de metal en una forma o perfil tubular, como las bisagras de las puertas. Este proceso generalmente se lleva a cabo utilizando una herramienta o máquina especializada, como una máquina rizadora o una prensa plegadora.
Dobladillo	Se trata de doblar un borde de chapa sobre sí mismo para agregar espesor al borde.
Brida	El rebordeado se refiere a la flexión del material a lo largo de una línea curva. Se trata de aplicar presión a una o más áreas específicas de la lámina de metal, lo que hace que se doble y se forme a lo largo de una línea curva.

Todas estas operaciones de estampado son populares debido a su bajo costo, producción rápida, capacidad de formas complejas y precisión. El estampado puede proporcionar tolerancia oscila entre ±0.125 mm y ±1.5 mm (Zhang).

 

Aplicaciones del proceso de estampado

Piezas creadas con estampación.

Las piezas y productos estampados están en todas partes, desde nuestros electrodomésticos y utensilios de cocina diarios hasta piezas aeroespaciales avanzadas. El procedimiento rápido y sencillo, el bajo costo y la precisión lo hacen adecuado para diferentes aplicaciones automotrices, aeroespaciales y electrónicas.

Industria	Aplicaciones
Automotriz	La industria automotriz tiene un papel importante en la evolución de la tecnología de estampado. Inicialmente fue desarrollado para la fabricación de diversas partes automotrices, y ahora se encuentra en la etapa de automatización y control computarizado. Las piezas comunes en automoción que utilizan el proceso de estampado son los paneles de la carrocería, las piezas del motor, las piezas de la transmisión, los componentes de la suspensión, el interior y muchas más.
Electrónica	Conectores, interruptores, recintos, relés, núcleo de transformador y más.
Aeroespacial	El proceso de estampado produce varios componentes aeroespaciales, como piezas de fuselaje, componentes de motor, ruedas, frenos, asientos, paredes de cabina y componentes de sistemas de fluidos.
Electrodomésticos	Tambores de lavadoras, revestimientos de puertas de refrigeradores, rejillas de hornos, placas de microondas, cuchillas de licuadoras, filtros de cafeteras y más.
Militar y defensa	Placas de blindaje, cascos, cargadores, gatillos, antenas, conectores, sistemas de navegación y sistemas de orientación.
Atención Médica	Hojas de bisturí, fórceps, marcapasos, articulaciones artificiales, tubos médicos, aparatos ortopédicos, férulas, coronas dentales, sensores médicos, microscopios, centrífugas, estetoscopios, válvulas cardíacas artificiales, tendones artificiales y muchos más.

 

Conclusión

El estampado es una técnica popular de formación en frío en trabajos de chapa metálica, que se utiliza para convertir bobinas o láminas de metal en la geometría deseada con la ayuda de presión y troqueles de la forma deseada. Este proceso permite la producción en masa de piezas metálicas con excelente repetibilidad y se utiliza en diversas industrias, como la automotriz, electrónica, aeroespacial y de telecomunicaciones.

El diseño y la creación de troqueles apropiados son esenciales para crear piezas estampadas precisas. ProleanTech tiene toda la experiencia relacionada con los servicios de estampado. Contamos con ingenieros experimentados para diseñar el troquel y máquinas de prensado automatizadas para ejecutar las diversas operaciones de estampado. Si necesitas alguno servicios de estampado, solicite una cotización y le responderemos con todos los detalles dentro de una hora.

 

FAQ's

¿Cuáles son los componentes del proceso de estampado?

La máquina de presión, el troquel de estampado y el punzón son tres componentes principales en el proceso de estampado. Se requiere un troquel específico para una pieza en particular, que se monta en prensas y se alimenta metal para crear la forma.

¿Cuáles son los diferentes tipos de procesos de estampación?

Los diferentes tipos de procesos de estampado incluyen estampado de matriz progresiva, estampado de cuatro diapositivas, estampado de embutición profunda y estampado de tiradas cortas.

¿Cuáles son los materiales que se pueden procesar con estampación?

Los materiales más comunes que se pueden procesar con estampación son Acero, Aluminio, Latón, Cobre, Titanio, Acero inoxidable y aleaciones de Níquel-cromo, Poliestireno, Polipropileno, Policarbonato, Fibra de vidrio, Fibra de carbono, entre otros.

¿Cuáles son las industrias comunes que utilizan el proceso de estampado?

El proceso de estampado se utiliza en varias industrias automotriz, electrónica, aeroespacial y de telecomunicaciones. También se utiliza para producir diversos electrodomésticos y equipos médicos.

 

Referencias

1. Carl-Johan Jonsson, RS (2021). Herramientas de estampado para conformado de láminas de metal: estado actual y direcciones de investigación futuras. IOS Press Ebooks, de https://ebooks.iospress.nl/.
2. Li, S. (2022). Embutición Profunda de Chapa para Fabricación de Piezas y Estructuras Metálicas. Enciclopedia de Materiales: Metales y Aleaciones.
3. Zhang, J. (sin fecha). Directrices de diseño de estampado. de http://bowmannz.com/.