Chapa metalica -Sheet metal

Láminas de acero inoxidable Nirosta cubren el edificio Chrysler
Primer plano microscópico de chapa de acero dulce

La lámina de metal es metal formado en piezas delgadas y planas, generalmente mediante un proceso industrial. La lámina de metal es una de las formas fundamentales utilizadas en la metalurgia , y se puede cortar y doblar en una variedad de formas.

Los espesores pueden variar significativamente; las láminas extremadamente delgadas se consideran láminas u hojas , y las piezas de más de 6 mm (0,25 pulgadas) de espesor se consideran placas, como las placas de acero, una clase de acero estructural .

La chapa está disponible en piezas planas o tiras enrolladas. Las bobinas se forman pasando una lámina continua de metal a través de una cortadora de rollos .

En la mayor parte del mundo, el espesor de las láminas de metal se especifica consistentemente en milímetros. En los EE. UU., el grosor de la lámina de metal se especifica comúnmente mediante una medida tradicional no lineal conocida como calibre . Cuanto mayor sea el número de calibre, más delgado será el metal. La chapa de acero de uso común varía de calibre 30 a aproximadamente calibre 7. El calibre difiere entre los metales ferrosos ( a base de hierro ) y los metales no ferrosos como el aluminio o el cobre. El espesor del cobre, por ejemplo, se mide en onzas, lo que representa el peso del cobre contenido en un área de un pie cuadrado. Las piezas fabricadas con láminas de metal deben mantener un grosor uniforme para obtener resultados ideales.

Hay muchos metales diferentes que se pueden convertir en láminas de metal, como aluminio , latón , cobre , acero , estaño , níquel y titanio . Para usos decorativos, algunas láminas metálicas importantes incluyen plata , oro y platino (la lámina metálica de platino también se utiliza como catalizador ).

La lámina de metal se utiliza en carrocerías de automóviles y camiones , electrodomésticos importantes , fuselajes y alas de aviones , hojalata para latas , techos para edificios (arquitectura) y muchas otras aplicaciones. Las láminas de hierro y otros materiales con alta permeabilidad magnética , también conocidos como núcleos de acero laminado , tienen aplicaciones en transformadores y máquinas eléctricas . Históricamente, un uso importante de la lámina de metal fue en la armadura de placas usada por la caballería , y la lámina de metal continúa teniendo muchos usos decorativos, incluso en la tachuela de caballos . Los trabajadores de láminas de metal también se conocen como "golpeadores de hojalata" (o "golpeadores de hojalata"), un nombre derivado del martilleo de las costuras de los paneles al instalar techos de hojalata.

Historia

Las láminas de metal martilladas a mano se han utilizado desde la antigüedad con fines arquitectónicos. Los trenes de laminación accionados por agua reemplazaron el proceso manual a fines del siglo XVII. El proceso de aplanar láminas de metal requería grandes cilindros giratorios de hierro que prensaban piezas de metal en láminas. Los metales adecuados para ello fueron el plomo, el cobre, el cinc, el hierro y más tarde el acero. El estaño se usaba a menudo para recubrir láminas de hierro y acero para evitar que se oxidaran. Esta hojalata recubierta de estaño se llamaba " hojalata ". Las láminas de metal aparecieron en los Estados Unidos en la década de 1870 y se utilizaron para techos de tejas, techos ornamentales estampados y fachadas exteriores. Los techos de lámina de metal solo se conocieron popularmente como " techos de hojalata " más tarde, ya que los fabricantes de la época no usaron el término. La popularidad tanto de las tejas como de los techos alentó la producción generalizada. Con nuevos avances en la producción de láminas de acero en la década de 1890, la promesa de ser barato, duradero, fácil de instalar, liviano e ignífugo le dio a la clase media un apetito significativo por los productos de láminas de metal. No fue hasta la década de 1930 y la Segunda Guerra Mundial que los metales comenzaron a escasear y la industria del metal comenzó a colapsar. Sin embargo, algunas empresas estadounidenses, como WF Norman Corporation, pudieron mantenerse en el negocio fabricando otros productos hasta que los proyectos de preservación histórica ayudaron a revivir la chapa ornamental.

Materiales

Acero inoxidable

El grado 304 es el más común de los tres grados. Ofrece buena resistencia a la corrosión mientras mantiene la formabilidad y la soldabilidad . Los acabados disponibles son #2B, #3 y #4. El grado 303 no está disponible en forma de hoja.

El grado 316 posee más resistencia a la corrosión y resistencia a temperaturas elevadas que el 304. Se usa comúnmente para bombas , válvulas , equipos químicos y aplicaciones marinas. Los acabados disponibles son #2B, #3 y #4.

El grado 410 es un acero inoxidable tratable térmicamente , pero tiene una menor resistencia a la corrosión que los otros grados. Se utiliza comúnmente en cuchillería . El único acabado disponible es opaco.

El grado 430 es una alternativa popular y económica a los grados de la serie 300. Esto se usa cuando la alta resistencia a la corrosión no es un criterio principal. Grado común para productos de electrodomésticos, a menudo con un acabado cepillado.

Aluminio

El aluminio , o aluminio en inglés británico , también es un metal popular utilizado en láminas de metal debido a su flexibilidad, amplia gama de opciones, rentabilidad y otras propiedades. Los cuatro grados de aluminio más comunes disponibles como chapa son 1100-H14, 3003-H14, 5052-H32 y 6061-T6.

El grado 1100-H14 es aluminio comercialmente puro, altamente resistente a los químicos y a la intemperie. Es lo suficientemente dúctil para la embutición profunda y soldable, pero tiene poca resistencia. Se usa comúnmente en equipos de procesamiento químico, reflectores de luz y joyería .

El grado 3003-H14 es más fuerte que el 1100, manteniendo la misma formabilidad y bajo costo. Es resistente a la corrosión y soldable. A menudo se usa en estampados , piezas hiladas y trefiladas , buzones de correo , gabinetes , tanques y aspas de ventiladores .

El grado 5052-H32 es mucho más resistente que el 3003 y mantiene una buena formabilidad. Mantiene alta resistencia a la corrosión y soldabilidad. Las aplicaciones comunes incluyen chasis electrónicos, tanques y recipientes a presión .

El grado 6061-T6 es una aleación de aluminio estructural común con tratamiento térmico. Es soldable, resistente a la corrosión y más fuerte que el 5052, pero no tan maleable. Pierde algo de su fuerza cuando se suelda. Se utiliza en estructuras de aeronaves modernas.

Latón

El latón es una aleación de cobre, que se usa ampliamente como lámina de metal. Tiene más fuerza, resistencia a la corrosión y formabilidad en comparación con el cobre mientras conserva su conductividad.

En el hidroformado de láminas, la variación en las propiedades de las bobinas de láminas entrantes es un problema común para el proceso de conformado, especialmente con materiales para aplicaciones automotrices. Aunque la bobina de lámina entrante puede cumplir con las especificaciones de la prueba de tracción, a menudo se observa una alta tasa de rechazo en la producción debido al comportamiento inconsistente del material. Por lo tanto, existe una gran necesidad de un método discriminatorio para probar la formabilidad del material laminar entrante. La prueba de abultamiento de lámina hidráulica emula las condiciones de deformación biaxial comúnmente observadas en las operaciones de producción.

Para formar curvas límite de materiales aluminio, acero dulce y latón. El análisis teórico se lleva a cabo derivando ecuaciones de gobierno para determinar la tensión equivalente y la deformación equivalente en función de que el abombamiento sea esférico y el criterio de fluencia de Tresca con la regla de flujo asociada. Para la experimentación se utiliza el análisis de grillas circulares.

Indicador

Numerosas organizaciones internacionales de normalización desaconsejan el uso de números de calibre para designar el espesor de la chapa. Por ejemplo, ASTM establece en la especificación ASTM A480-10a: "Se desaconseja el uso del número de calibre por ser un término arcaico de utilidad limitada que no tiene un acuerdo general sobre el significado".

El calibre estándar de los fabricantes para láminas de acero se basa en una densidad promedio de 41,82 libras por pie cuadrado por pulgada de espesor, equivalente a 501,84 libras por pie cúbico (8038,7 kg/m 3 ) . El calibre se define de manera diferente para metales ferrosos (a base de hierro) y no ferrosos (p. ej., aluminio y latón).

Los espesores de calibre que se muestran en la columna 2 (pulgadas (mm) decimales de acero y chapa estándar de EE. UU. parecen algo arbitrarios. La progresión de espesores es clara en la columna 3 (estándar de EE. UU. para láminas y placas de hierro y acero 64 pulgadas (delta)). Los espesores varían primero en 1/32" en espesores más altos y luego descienden a incrementos de 1/64", luego 1/128", con los incrementos finales en fracciones decimales de 1/64".

Algunos tubos de acero se fabrican doblando una sola hoja de acero en un cuadrado/círculo y soldando la costura. Su espesor de pared tiene un calibre similar (pero distinto) al espesor de las láminas de acero.

Calibres de chapa estándar
Indicador Estándar de EE. UU.
para láminas y placas
de hierro y acero
decimal en pulgadas (mm)
Estándar de EE. UU.
para láminas y placas
de hierro y acero
de 64 pulgadas (delta)

Calibre estándar de los fabricantes
para láminas de acero
en pulgadas (mm)
Acero galvanizado
pulgadas (mm)
Pulgadas de acero inoxidable
(mm)
Espesor
de la pared del tubo de acero pulgadas (mm)

Pulgada de aluminio
(mm)
Zinc
pulgadas (mm)
0000000 0,5000 (12,70) 32 (-) ...... ...... ...... ...... ...... ......
000000 0,4688 (11,91) 30 (-2) ...... ...... ...... ...... ...... ......
00000 0,4375 (11,11) 28 (-2) ...... ...... ...... ...... ...... ......
0000 0,4063 (10,32) 26 (-2) ...... ...... ...... ...... ...... ......
000 0,3750 (9,53) 24 (-2) ...... ...... ...... ...... ...... ......
00 0,3438 (8,73) 22 (-2) ...... ...... ...... 0,380 (9,7) ...... ......
0 0,3125 (7,94) 20 (-2) ...... ...... ...... 0,340 (8,6) ...... ......
1 0,2813 (7,15) 18 (-2) ...... ...... ...... 0,300 (7,6) ...... ......
2 0,2656 (6,75) 17 (-1) ...... ...... ...... 0,284 (7,2) ...... ......
3 0,2500 (6,35) 16 (-1) 0,2391 (6,07) ...... ...... 0,259 (6,6) ...... 0,006 (0,15)
4 0,2344 (5,95) 15 (-1) 0,2242 (5,69) ...... ...... 0,238 (6,0) ...... 0,008 (0,20)
5 0,2188 (5,56) 14 (-1) 0,2092 (5,31) ...... ...... 0,220 (5,6) ...... 0,010 (0,25)
6 0,2031 (5,16) 13 (-1) 0,1943 (4,94) ...... ...... 0,203 (5,2) 0,162 (4,1) 0,012 (0,30)
7 0,1875 (4,76) 12 (-1) 0,1793 (4,55) ...... 0,1875 (4,76) 0,180 (4,6) 0,1443 (3,67) 0,014 (0,36)
8 0,1719 (4,37) 11 (-1) 0,1644 (4,18) 0,1681 (4,27) 0,1719 (4,37) 0,165 (4,2) 0,1285 (3,26) 0,016 (0,41)
9 0,1563 (3,97) 10 (-1) 0,1495 (3,80) 0,1532 (3,89) 0,1563 (3,97) 0,148 (3,8) 0,1144 (2,91) 0,018 (0,46)
10 0,1406 (3,57) 9 (-1) 0,1345 (3,42) 0,1382 (3,51) 0,1406 (3,57) 0,134 (3,4) 0,1019 (2,59) 0,020 (0,51)
11 0,1250 (3,18) 8 (-1) 0,1196 (3,04) 0,1233 (3,13) 0,1250 (3,18) 0,120 (3,0) 0,0907 (2,30) 0,024 (0,61)
12 0,1094 (2,78) 7 (-1) 0,1046 (2,66) 0,1084 (2,75) 0,1094 (2,78) 0,109 (2,8) 0,0808 (2,05) 0,028 (0,71)
13 0,0938 (2,38) 6 (-1) 0,0897 (2,28) 0,0934 (2,37) 0,094 (2,4) 0,095 (2,4) 0,072 (1,8) 0,032 (0,81)
14 0,0781 (1,98) 5 (-1) 0,0747 (1,90) 0,0785 (1,99) 0,0781 (1,98) 0,083 (2,1) 0,063 (1,6) 0,036 (0,91)
15 0,0703 (1,79) 4,5 (-0,5) 0,0673 (1,71) 0,0710 (1,80) 0,07 (1,8) 0,072 (1,8) 0,057 (1,4) 0.040 (1.0)
dieciséis 0,0625 (1,59) 4,0 (-0,5) 0,0598 (1,52) 0,0635 (1,61) 0,0625 (1,59) 0,065 (1,7) 0,0508 (1,29) 0,045 (1,1)
17 0,0563 (1,43) 3,6 (-0,4) 0,0538 (1,37) 0,0575 (1,46) 0,056 (1,4) 0,058 (1,5) 0,045 (1,1) 0,050 (1,3)
18 0,0500 (1,27) 3,2 (-0,4) 0,0478 (1,21) 0,0516 (1,31) 0,0500 (1,27) 0,049 (1,2) 0,0403 (1,02) 0,055 (1,4)
19 0,0438 (1,11) 2,8 (-0,4) 0,0418 (1,06) 0,0456 (1,16) 0,044 (1,1) 0,042 (1,1) 0,036 (0,91) 0,060 (1,5)
20 0,0375 (0,95) 2,4 (-0,4) 0,0359 (0,91) 0,0396 (1,01) 0,0375 (0,95) 0,035 (0,89) 0,0320 (0,81) 0,070 (1,8)
21 0,0344 (0,87) 2,2 (-0,2) 0,0329 (0,84) 0,0366 (0,93) 0,034 (0,86) 0,032 (0,81) 0,028 (0,71) 0.080 (2.0)
22 0,0313 (0,80) 2,0 (-0,2) 0,0299 (0,76) 0,0336 (0,85) 0,031 (0,79) 0,028 (0,71) 0,025 (0,64) 0,090 (2,3)
23 0,0281 (0,71) 1,8 (-0,2) 0,0269 (0,68) 0,0306 (0,78) 0,028 (0,71) 0,025 (0,64) 0,023 (0,58) 0,100 (2,5)
24 0,0250 (0,64) 1,6 (-0,2) 0,0239 (0,61) 0,0276 (0,70) 0,025 (0,64) 0,022 (0,56) 0,02 (0,51) 0,125 (3,2)
25 0,0219 (0,56) 1,4 (-0,2) 0,0209 (0,53) 0,0247 (0,63) 0,022 (0,56) ...... 0,018 (0,46) ......
26 0,0188 (0,48) 1,2 (-0,2) 0,0179 (0,45) 0,0217 (0,55) 0,019 (0,48) ...... 0,017 (0,43) ......
27 0,0172 (0,44) 1,1 (-0,1) 0,0164 (0,42) 0,0202 (0,51) 0,017 (0,43) ...... 0,014 (0,36) ......
28 0,0156 (0,40) 1,0 (-0,1) 0,0149 (0,38) 0,0187 (0,47) 0,016 (0,41) ...... 0,0126 (0,32) ......
29 0,0141 (0,36) 0,9 (-0,1) 0,0135 (0,34) 0,0172 (0,44) 0,014 (0,36) ...... 0,0113 (0,29) ......
30 0,0125 (0,32) 0,8 (-0,1) 0,0120 (0,30) 0,0157 (0,40) 0,013 (0,33) ...... 0,0100 (0,25) ......
31 0,0109 (0,28) 0,7 (-0,1) 0,0105 (0,27) 0,0142 (0,36) 0,011 (0,28) ...... 0,0089 (0,23) ......
32 0,0102 (0,26) 0,65 (-0,05) 0,0097 (0,25) ...... ...... ...... ...... ......
33 0,0094 (0,24) 0,60 (-0,05) 0,0090 (0,23) ...... ...... ...... ...... ......
34 0,0086 (0,22) 0,55 (-0,05) 0,0082 (0,21) ...... ...... ...... ...... ......
35 0,0078 (0,20) 0,50 (-0,05) 0,0075 (0,19) ...... ...... ...... ...... ......
36 0,0070 (0,18) 0,45 (-0,05) 0,0067 (0,17) ...... ...... ...... ...... ......
37 0,0066 (0,17) 0,425 (-0,025) 0,0064 (0,16) ...... ...... ...... ...... ......
38 0,0063 (0,16) 0,400 (-0,025) 0,0060 (0,15) ...... ...... ...... ...... ......

Tolerancias

Durante el proceso de laminado , los rodillos se arquean ligeramente, lo que hace que las hojas sean más delgadas en los bordes. Las tolerancias de la tabla y los anexos reflejan las prácticas de fabricación y los estándares comerciales actuales y no son representativos del calibre estándar del fabricante, que no tiene tolerancias inherentes.

Tolerancias de chapa de acero
Indicador Nominal
[en (mm)]
Máx.
[en (mm)]
Mín.
[pulgadas (mm)]
10 0,1345 (3,42) 0,1405 (3,57) 0,1285 (3,26)
11 0,1196 (3,04) 0,1256 (3,19) 0,1136 (2,89)
12 0,1046 (2,66) 0,1106 (2,81) 0,0986 (2,50)
14 0,0747 (1,90) 0,0797 (2,02) 0,0697 (1,77)
dieciséis 0,0598 (1,52) 0,0648 (1,65) 0,0548 (1,39)
18 0,0478 (1,21) 0,0518 (1,32) 0,0438 (1,11)
20 0,0359 (0,91) 0,0389 (0,99) 0,0329 (0,84)
22 0,0299 (0,76) 0,0329 (0,84) 0,0269 (0,68)
24 0,0239 (0,61) 0,0269 (0,68) 0,0209 (0,53)
26 0,0179 (0,45) 0,0199 (0,51) 0,0159 (0,40)
28 0,0149 (0,38) 0,0169 (0,43) 0,0129 (0,33)
Tolerancias de chapa de aluminio
Espesor
[en (mm)]
Ancho de hoja
36 (914,4)
[en (mm)]
48 (1219)
[en (mm)]
0,018–0,028 (0,46–0,71) 0,002 (0,051) 0,0025 (0,064)
0,029–0,036 (0,74–0,91) 0,002 (0,051) 0,0025 (0,064)
0,037–0,045 (0,94–1,14) 0,0025 (0,064) 0,003 (0,076)
0,046–0,068 (1,2–1,7) 0,003 (0,076) 0,004 (0,10)
0,069–0,076 (1,8–1,9) 0,003 (0,076) 0,004 (0,10)
0,077–0,096 (2,0–2,4) 0,0035 (0,089) 0,004 (0,10)
0,097–0,108 (2,5–2,7) 0,004 (0,10) 0,005 (0,13)
0,109–0,125 (2,8–3,2) 0,0045 (0,11) 0,005 (0,13)
0,126–0,140 (3,2–3,6) 0,0045 (0,11) 0,005 (0,13)
0,141–0,172 (3,6–4,4) 0,006 (0,15) 0,008 (0,20)
0,173–0,203 (4,4–5,2) 0,007 (0,18) 0,010 (0,25)
0,204–0,249 (5,2–6,3) 0,009 (0,23) 0,011 (0,28)
Tolerancias de chapa de acero inoxidable
Espesor
[en (mm)]
Ancho de hoja
36 (914,4)
[en (mm)]
48 (1219)
[en (mm)]
0,017–0,030 (0,43–0,76) 0,0015 (0,038) 0,002 (0,051)
0,031–0,041 (0,79–1,04) 0,002 (0,051) 0,003 (0,076)
0,042–0,059 (1,1–1,5) 0,003 (0,076) 0,004 (0,10)
0,060–0,073 (1,5–1,9) 0,003 (0,076) 0,0045 (0,11)
0,074–0,084 (1,9–2,1) 0,004 (0,10) 0,0055 (0,14)
0,085–0,099 (2,2–2,5) 0,004 (0,10) 0,006 (0,15)
0,100–0,115 (2,5–2,9) 0,005 (0,13) 0,007 (0,18)
0,116–0,131 (2,9–3,3) 0,005 (0,13) 0,0075 (0,19)
0,132–0,146 (3,4–3,7) 0,006 (0,15) 0,009 (0,23)
0,147–0,187 (3,7–4,7) 0,007 (0,18) 0,0105 (0,27)

Procesos de formado

Doblado

La ecuación para estimar la fuerza máxima de flexión es,

,

donde k es un factor que tiene en cuenta varios parámetros, incluido el rozamiento. 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 el ancho abierto de un troquel en V o un troquel de limpieza.

Curling

El proceso de rizado se utiliza para formar un borde en un anillo. Este proceso se utiliza para eliminar bordes afilados. También aumenta el momento de inercia cerca del extremo rizado. La bengala/rebaba debe alejarse del dado. Se utiliza para rizar un material de espesor específico. El acero para herramientas se usa generalmente debido a la cantidad de desgaste producido por la operación.

descamar

Es un proceso de trabajo del metal para eliminar la comba, la curvatura horizontal, de un material en forma de tira. Puede hacerse a una sección de longitud finita o bobinas. Se asemeja al aplanamiento del proceso de nivelación, pero en un borde deformado.

Dibujos profundos

Ejemplo de pieza embutida profunda

El estirado es un proceso de formación en el que el metal se estira sobre una forma o troquel . En la embutición profunda la profundidad de la pieza a fabricar es superior a la mitad de su diámetro. La embutición profunda se utiliza para fabricar tanques de combustible para automóviles, fregaderos de cocina, latas de aluminio de dos piezas , etc. La embutición profunda generalmente se realiza en varios pasos llamados reducciones de extracción. Cuanto mayor sea la profundidad, más reducciones se requieren. La embutición profunda también se puede lograr con menos reducciones calentando la pieza de trabajo, por ejemplo, en la fabricación de fregaderos.

En muchos casos, el material se lamina en la planta en ambas direcciones para ayudar en la embutición profunda. Esto conduce a una estructura de grano más uniforme que limita el desgarro y se denomina material de "calidad de estirado".

En expansión

La expansión es un proceso de cortar o estampar hendiduras en un patrón alterno muy similar a la unión de camilla en el ladrillo y luego estirar la lámina para abrirla en forma de acordeón. Se utiliza en aplicaciones donde se desea el flujo de aire y agua, así como cuando se desea un peso ligero a costa de una superficie sólida y plana. Se utiliza un proceso similar en otros materiales, como el papel, para crear un papel de embalaje de bajo costo con mejores propiedades de soporte que el papel plano solo.

Dobladillo y costura

El dobladillo es un proceso de doblar el borde de una hoja de metal sobre sí mismo para reforzar ese borde. La costura es un proceso de plegar dos láminas de metal para formar una junta.

hidroformado

El hidroformado es un proceso análogo al embutido profundo, en el que la pieza se forma estirando la pieza en bruto sobre un troquel estacionario . La fuerza requerida se genera mediante la aplicación directa de una presión hidrostática extremadamente alta a la pieza de trabajo oa una vejiga que está en contacto con la pieza de trabajo, en lugar de la parte móvil de un troquel en una prensa mecánica o hidráulica. A diferencia del embutido profundo, el hidroformado no suele implicar reducciones del estirado: la pieza se forma en un solo paso.

Formado incremental de hojas

El proceso de formación incremental de láminas o ISF es básicamente un proceso de trabajo o formación de láminas de metal. En este caso, la lámina adquiere la forma final mediante una serie de procesos en los que se puede realizar una pequeña deformación incremental en cada serie.

Planchado

El planchado es un proceso de trabajo o formación de chapa metálica. Adelgaza uniformemente la pieza de trabajo en un área específica. Este 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 láser

La chapa se puede cortar de varias maneras, desde herramientas manuales llamadas tijeras de hojalatero hasta cizallas eléctricas muy grandes. Con los avances en la tecnología, el corte de láminas de metal ha recurrido a las computadoras para un corte preciso. Muchas operaciones de corte de láminas de metal se basan en el corte por láser controlado numéricamente por computadora (CNC) o en la punzonadora CNC multiherramienta.

El láser CNC implica mover un conjunto de lentes que lleva un haz de luz láser sobre la superficie del metal. Se alimenta oxígeno, nitrógeno o aire a través de la misma boquilla por la que sale el rayo láser. El metal es calentado y quemado por el rayo láser, cortando la hoja de metal. La calidad del borde puede ser suave como un espejo y se puede obtener una precisión de alrededor de 0,1 mm (0,0039 in). Las velocidades de corte en láminas delgadas de 1,2 mm (0,047 pulg.) pueden ser de hasta 25 m (82 pies) por minuto. La mayoría de los sistemas de corte por láser utilizan una fuente de láser basada en CO 2 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 fotoquímico

El mecanizado fotoquímico, también conocido como fotograbado, es un proceso de corrosión estrictamente controlado que se utiliza para producir piezas metálicas complejas a partir de láminas de metal con detalles muy finos. El proceso de fotograbado implica la aplicación de polímeros fotosensibles a una lámina de metal en bruto. Usando 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 graba a partir de la lámina de metal.

Perforador

Perforar es un proceso de corte que perfora múltiples agujeros pequeños juntos en una pieza de trabajo plana. La chapa perforada se utiliza para fabricar una amplia variedad de herramientas de corte de superficies, como la superficie .

Formación de freno de prensa

Formación de metal en una prensa plegadora

Esta es una forma de doblado utilizada para producir piezas de chapa largas y delgadas. La máquina que dobla el metal se llama 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 hoja de metal hacia abajo en el troquel en forma de V, haciendo que se doble. Se utilizan varias técnicas, pero el método moderno más común es el "doblado con aire". Aquí, el troquel tiene un ángulo más agudo que el doblado requerido (normalmente 85 grados para un doblado de 90 grados) y la herramienta superior se controla con precisión en su carrera para empujar el metal hacia abajo la cantidad requerida para doblarlo 90 grados. Por lo general, una máquina de uso general tiene una fuerza de flexión disponible de alrededor de 25 toneladas por metro de longitud. El ancho de apertura del troquel inferior es normalmente de 8 a 10 veces el grosor del metal que se va a doblar (por ejemplo, un material de 5 mm podría doblarse en un troquel de 40 mm). El radio interior del doblez formado en el metal no está determinado por el radio de la herramienta superior, sino por el ancho del troquel inferior. Por lo general, el radio interior es igual a 1/6 del ancho en V utilizado en el proceso de formación.

La prensa generalmente tiene algún tipo de tope trasero para ubicar la profundidad del doblez a lo largo de la pieza de trabajo. El tope trasero se puede controlar por computadora para permitir que el operador haga una serie de dobleces en un componente con un alto grado de precisión. Las máquinas simples controlan solo el tope trasero, las máquinas más avanzadas controlan la posición y el ángulo del tope, su altura y la posición de las dos clavijas de referencia utilizadas para ubicar el material. La máquina también puede registrar la posición exacta y la presión requerida para cada operación de doblado para permitir que el operador logre un doblado perfecto de 90 grados en una variedad de operaciones en la pieza.

Puñetazos

El punzonado se realiza colocando la lámina de metal entre un punzón y un troquel montado en una prensa. El punzón y la matriz están hechos de acero endurecido y tienen la misma forma. El punzón está dimensionado para encajar muy bien en el troquel. La prensa empuja el punzón contra y dentro del troquel con suficiente fuerza para cortar un agujero en el material. En algunos casos, el punzón y la matriz se "anidan" juntos para crear una depresión en el material. En el estampado progresivo , una bobina de material se introduce en un juego largo de matriz/punzón con muchas etapas. Se pueden producir múltiples orificios de forma simple en una etapa, pero los orificios complejos se crean en múltiples etapas. En la etapa final, la parte se libera de la "red".

Un punzón de torreta CNC típico tiene la opción de hasta 60 herramientas en una "torreta" que se puede girar para llevar cualquier herramienta a la posición de punzonado. Una forma simple (por ejemplo, un cuadrado, un círculo o un hexágono) se corta directamente de la hoja. Se puede cortar una forma compleja 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 una unidad de aire acondicionado). Un punzón CNC puede lograr 600 golpes por minuto.

Un componente típico (como el costado de la carcasa de una computadora) se puede cortar con alta precisión a partir de una hoja en blanco en menos de 15 segundos, ya sea con una prensa o una máquina láser CNC.

Perfilado

Una operación de doblado continuo para producir perfiles abiertos o tubos soldados con longitudes largas o en grandes cantidades.

Laminación

Doblado de chapa con rodillos

El laminado es un proceso de trabajo o formación de metales. En este método, el material pasa a través de uno o más pares de rollos para reducir el espesor. Se utiliza para uniformar el espesor. 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 entre laminación en caliente y laminación en frío.

Hilado

El hilado se utiliza para hacer piezas tubulares (simétricas al eje) fijando una pieza de lámina a una forma giratoria ( mandril ). Los rodillos o herramientas rígidas presionan el material contra la forma, estirándolo hasta que el material toma la forma de la forma. El hilado se utiliza para fabricar carcasas de motores de cohetes, conos de ojiva de misiles, antenas parabólicas y embudos de cocina de metal.

Estampado

El estampado incluye una variedad de operaciones como punzonado, troquelado, repujado, doblado, rebordeado y acuñado; se pueden formar formas simples o complejas a altas tasas de producción; los costos de herramientas y equipos pueden ser altos, pero los costos de mano de obra son bajos.

Alternativamente, las técnicas relacionadas de repujado y cincelado tienen bajos costos de herramientas y equipos, pero altos costos de mano de obra.

Corte por chorro de agua

Un cortador por chorro de agua, también conocido como chorro de agua, es una herramienta capaz de erosionar de forma controlada el metal u otros materiales usando un chorro de agua a alta velocidad y presión, o una mezcla de agua y una sustancia abrasiva.

rodando

El proceso de usar una rueda inglesa se llama rueda. Es básicamente un proceso de trabajo o formación de metales. Un artesano utiliza una rueda inglesa para formar curvas compuestas a partir de una hoja plana de metal de aluminio o acero. Es costoso, ya que se requiere mano de obra altamente calificada. Puede producir diferentes paneles por el mismo método. Se utiliza una prensa de estampado para grandes números en producción.

Sujetadores

Los sujetadores que se usan comúnmente en láminas de metal incluyen: clecos , remaches y tornillos para láminas de metal .

Ver también

Referencias

Bibliografía

enlaces externos