El estampado de metal es un proceso de manufactura complejo utilizado para transformar láminas de metal planas en formas. Común entre industrias como la automotriz, médica y aeroespacial, miles de empresas en los EE.UU. ofrecen servicios de estampado de metal. Como resultado de la evolución de los mercados globales, la necesidad de piezas complejas producidas rápidamente ha aumentado.
Aquí es donde el estampado de metal brilla: es una solución rápida y rentable para las necesidades de manufactura de grandes cantidades. Los fabricantes buscan el estampado de metal por tres cualidades clave: bajo costo, tiempo de entrega rápido, y alta calidad y durabilidad.
Los Fundamentos del Estampado de Metal
Como un proceso de formado en frío, el estampado de metal utiliza troqueles y prensas de estampado para convertir piezas de lámina de metal plana, o blancos, en diferentes formas. Los fabricantes de metal alimentan blancos en una prensa de estampado de lámina de metal que usa presión para dar forma y cortar el material en la forma deseada. También conocido como prensado, el estampado de metal es un proceso de manufactura de bajo costo y alta velocidad que permite a los fabricadores de metal producir un alto volumen de componentes de metal idénticos.
El estampado de metal es ideal para corridas de producción largas o cortas y puede realizarse con otras operaciones de formado de metal. Algunas de las técnicas de estampado de metal más comunes incluyen troquelado, punzonado, doblado, pestañado, repujado y acuñado.
El troquelado y el punzonado se refieren al uso de un troquel para cortar el metal. Con la técnica de punzonado, cuando el “punzón” entra en el troquel, se remueve una pieza de metal de desecho, dejando un agujero en la pieza de trabajo. Por el contrario, el troquelado remueve una pieza de trabajo del metal primario. El metal removido es la pieza de trabajo deseada.
El repujado crea un diseño elevado o hundido en el metal al presionar el metal en blanco contra un troquel con la forma deseada. Además, la lámina de metal puede pasarse a través de un troquel de rodillo.
El acuñado es una técnica de doblado: la lámina de metal se coloca entre un troquel y un punzón, o prensa, y luego se estampa. Durante este proceso, la punta del punzón penetra el metal y crea dobleces precisos y repetibles, aliviando el estrés interno en la pieza de trabajo y por lo tanto creando efectos sin retroceso elástico.
El doblado es el proceso de formar metal en formas deseadas como perfiles en forma de L, U o V. El doblado típicamente ocurre alrededor de un solo eje. La técnica de pestañado introduce una expansión o pestaña en el metal usando troqueles, prensas o maquinaria de pestañado especializada.
Tipos de Operaciones de Estampado
Estampado de Troquel Progresivo
El estampado de troquel progresivo opera como una secuencia de estaciones de estampado. Una bobina de metal se alimenta en una prensa de estampado alternativa con troqueles de estampado progresivos. Moviéndose con el troquel, la prensa luego fuerza al troquel a cerrarse, o estampar, el metal y formar la pieza. Cuando la prensa se mueve hacia arriba nuevamente, el metal se mueve horizontalmente a la siguiente estación. Debido a que la pieza todavía está conectada a la tira de metal, estos movimientos deben ser precisos.
En la estación final, la pieza recién fabricada se separa del resto del metal. Debido a que los troqueles duran mucho tiempo antes de dañarse, el estampado de troquel progresivo es altamente repetible, haciéndolo ideal para corridas largas. Además, es un proceso más rápido que crea poco desperdicio.
Estampado de Troquel de Transferencia
El estampado de troquel de transferencia es similar al estampado de troquel progresivo pero con una diferencia clave: la pieza de trabajo se separa del resto del metal más temprano en el proceso. Luego se transfiere de una estación de estampado a otra usando otro sistema de transporte mecánico o cinta transportadora. La técnica se prefiere para piezas más grandes que pueden necesitar transferirse a diferentes prensas.
Estampado de Cuatro Correderas
El estampado de cuatro correderas, también conocido como estampado de múltiples correderas o de cuatro vías, es ideal para crear componentes complejos con dobleces o torsiones. Utilizando cuatro herramientas deslizantes en lugar de una corredera vertical, este tipo de estampado da forma a la pieza de trabajo a través de múltiples deformaciones. No se usan troqueles; en su lugar, dos correderas, o arietes, golpean horizontalmente la pieza de trabajo para darle su forma. Debido a que el estampado de cuatro correderas puede utilizar diferentes herramientas, es una técnica versátil con costo relativamente bajo y producción rápida.
Troquelado Fino
El troquelado fino, o troquelado de borde fino, es ideal para trabajos que requieren alta precisión y bordes lisos. Este tipo de estampado generalmente se realiza en una prensa hidráulica, prensa mecánica, o una combinación de las dos. El troquelado fino incluye tres movimientos distintos: (1) sujetar la pieza de trabajo en su lugar, (2) realizar la operación de troquelado, y (3) expulsar la pieza terminada.
A diferencia de otras prensas utilizadas en métodos de estampado convencionales, las prensas de troquelado fino operan a presiones más altas, equipadas con herramientas específicamente diseñadas con esto en mente. Esta técnica crea piezas de trabajo con bordes que son menos propensos a fracturarse y una planitud de superficie que excede lo que es posible con otros métodos de estampado. Como una técnica de extrusión en frío, el troquelado fino es un proceso de un solo paso. Esto equivale a una reducción en los costos generales de fabricación.
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Estampado de Metal en Caliente 101 de Fairlawn Tool
Foto tomada de fairlawntool.com