El estampado de metal es un proceso de formación en frío que utiliza troqueles y prensas de estampado para transformar láminas de metal en diferentes formas. Las piezas de chapa plana, normalmente denominadas piezas en blanco, se introducen en una prensa de estampado de chapa que utiliza una herramienta y una superficie de troquel para dar al metal una nueva forma. Las instalaciones de producción y los fabricantes de metales que ofrecen servicios de estampado colocarán el material que se va a estampar entre las secciones del troquel, donde el uso de presión moldeará y cortará el material en la forma final deseada para el producto o componente.
Tipos de operaciones de estampado
El proceso de estampado progresivo utiliza una secuencia de estaciones de estampado. Una bobina de metal se introduce en una prensa de estampado reciprocante con troqueles de estampado progresivo. El troquel se mueve con la prensa, y cuando la prensa baja, el troquel se cierra para estampar el metal y formar la pieza. Cuando la prensa se mueve hacia arriba, el metal se mueve horizontalmente a lo largo de la siguiente estación. Estos movimientos deben estar alineados con precisión ya que la pieza aún está conectada a la tira de metal. La estación final separa la pieza recién fabricada del resto del metal. El estampado con troquel progresivo es ideal para tiradas largas, porque los troqueles duran mucho tiempo sin dañarse y el proceso es altamente repetible. Cada paso del proceso realiza una operación diferente de corte, doblado o punzonado en el metal, logrando así gradualmente la forma y el diseño del producto final deseado. También es un proceso más rápido con una cantidad limitada de chatarra desperdiciada.
El estampado con matriz de transferencia es similar al estampado con matriz progresiva, pero la pieza se separa del viaje de metal al principio del proceso y se transfiere de una estación de estampado a la siguiente mediante otro sistema de transporte mecánico, como una cinta transportadora. Este proceso generalmente se usa en piezas más grandes que pueden necesitar ser transferidas a diferentes prensas.
El estampado de cuatro correderas también se denomina estampado de varias correderas o de cuatro vías. Esta técnica es más adecuada para fabricar componentes complejos que tienen numerosas curvas o torceduras. Utiliza cuatro herramientas deslizantes, en lugar de un deslizamiento vertical, para dar forma a la pieza de trabajo a través de múltiples deformaciones. Dos correderas, o arietes, golpean la pieza de trabajo horizontalmente para darle forma y no se utilizan troqueles. El estampado de varios portaobjetos también puede tener más de cuatro portaobjetos en movimiento.
El estampado de cuatro portaobjetos es un tipo de estampado muy versátil, ya que se pueden acoplar diferentes herramientas a cada portaobjetos. También tiene un costo relativamente bajo y la producción es rápida.
El troquelado fino, también conocido como troquelado de borde fino, es valioso para proporcionar alta precisión y bordes suaves. Usualmente realizadas en una prensa hidráulica o mecánica, o por una combinación de las dos, las operaciones de troquelado fino consisten en tres movimientos distintos:
Las prensas de troquelado fino funcionan a presiones más altas que las que se utilizan en las operaciones de estampado convencionales, por lo que las herramientas y la maquinaria deben diseñarse teniendo en cuenta estas presiones operativas más altas.
Los bordes que se producen a partir del troquelado fino evitan las fracturas que se producen con herramientas convencionales y la planitud de la superficie puede superar la disponible con otros métodos de estampado. Dado que es una técnica de extrusión en frío, el troquelado fino es un proceso de un solo paso, lo que reduce los costos generales de fabricación.
Consideraciones materiales
La elección de los materiales de estampado de metal utilizados depende de los atributos deseados de la pieza terminada. El estampado no se limita como proceso de fabricación solo a los metales: existen numerosos materiales de estampado de metal que se pueden procesar mediante técnicas de estampado, como papel, cuero o caucho, pero los metales son, con mucho, los más utilizados.
En general, los metales tienden a mantener su maleabilidad y ductilidad después del estampado. Los que se utilizan en el estampado de piezas de precisión suelen variar de dureza blanda a media y tienen un bajo coeficiente de fluidez. Algunos de los metales habituales y tipos de metales fabricados mediante estampado incluyen:
Los metales ferrosos se usan comúnmente en operaciones de estampado, ya que su bajo contenido de carbono significa que se encuentran entre las opciones menos costosas disponibles, lo que resulta en bajos costos de producción por unidad.
Se deben abordar varios factores importantes y consideraciones de diseño al realizar operaciones de estampado de chapa.
Operaciones de acabado
Las operaciones de producción posteriores al estampado pueden incluir que el producto estampado pase por procesos de desbarbado, roscado, escariado y escariado. Estos permiten agregar otras partes a una pieza estampada o corregir imperfecciones en el acabado o eliminar bordes afilados que pueden afectar la seguridad.
El desbarbado implica la eliminación de fragmentos de material cortado que quedan en la pieza de trabajo después de que se ha completado la operación de estampado. Es posible que los bordes afilados requieran esmerilado para eliminar las rebabas o que se deban rebordear para producir un borde alisado y dirigir el borde con rebabas hacia el pliegue interior donde no causará lesiones ni se notará estéticamente.