¿Qué es la chapa metálica? Procesamiento y tecnología de chapa

La chapa es una de las formas fundamentales que se utilizan en el trabajo de los metales y se puede cortar y doblar en una variedad de formas. La chapa es un proceso integral de trabajo en frío para placas de metal delgadas, que incluye cizallamiento, punzonado / corte / composición, plegado, remachado, empalme, conformado (como carrocería de automóvil), etc. Su característica notable es el espesor uniforme de las piezas procesadas.

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

En la mayor parte del mundo, el espesor de la chapa se especifica constantemente en milímetros. En los EE. UU., El espesor de la chapa se especifica comúnmente mediante una medida tradicional no lineal conocida como su 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 calibre 7 aproximadamente. El calibre se diferencia entre metales ferrosos (a base de hierro) y 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.

Características del proceso de la chapa

La chapa tiene las características de peso ligero, alta resistencia, conductividad eléctrica (se puede utilizar para blindaje electromagnético), bajo costo y buen rendimiento de producción en masa. Ha sido ampliamente utilizado en los campos de la electrónica, las comunicaciones, la industria automotriz y los equipos médicos. Por ejemplo, en carcasas de computadoras, teléfonos móviles y MP3, la chapa es una parte indispensable. A medida que la aplicación de chapa metálica se vuelve cada vez más extensa, el diseño de piezas de chapa metálica se ha convertido en una parte muy importante del proceso de desarrollo de productos. Los ingenieros mecánicos deben dominar las habilidades de diseño de piezas de chapa. Para que las piezas de chapa diseñadas no solo cumplan con los requisitos de función y apariencia del producto, sino que también hagan que la fabricación de matrices de estampado sea simple y de bajo costo.

La chapa se utiliza en carrocerías de automóviles y camiones (camiones), fuselajes y alas de aviones, mesas médicas, techos para edificios (arquitectura) y muchas otras aplicaciones. La chapa de hierro y otros materiales de alta permeabilidad magnética, también conocidos como núcleos de acero laminado, tiene aplicaciones en transformadores y máquinas eléctricas. Históricamente, un uso importante de las láminas de metal fue en las armaduras de placas que usaba la caballería, y las láminas de metal continúan teniendo muchos usos decorativos, incluso en la tachuela de los caballos. Los trabajadores de la chapa metálica también se conocen como "golpeadores de hojalata" (o "aldabas de hojalata"), un nombre derivado del martilleo de las juntas de los paneles al instalar techos de hojalata.

Materiales de chapa

Hay muchos materiales de chapa adecuados para el procesamiento de estampación. Los materiales de chapa metálica ampliamente utilizados en la industria electrónica y eléctrica incluyen:
⒈ Chapa laminada en frío ordinaria SPCC: SPCC se refiere al laminado continuo de lingotes de acero a través de laminadores en frío en bobinas o láminas de acero del espesor requerido. No hay protección en la superficie de SPCC, se oxida fácilmente cuando se expone al aire, especialmente en un ambiente húmedo, la velocidad de oxidación se acelera y aparece óxido rojo oscuro. La superficie debe pintarse, galvanizarse u otras protecciones cuando esté en usar.

⒉ Chapa de acero galvanizado SECC: El sustrato de SECC es una bobina de acero laminada en frío ordinaria, que se convierte en un producto electrogalvanizado después del desengrasado, decapado, galvanoplastia y varios procesos de postratamiento en la línea de producción continua de electrogalvanizado. SECC no solo tiene las propiedades mecánicas y procesabilidad similar de la hoja de acero laminada en frío en general, sino que también tiene una resistencia a la corrosión superior y una apariencia decorativa. Es altamente competitivo y reemplazable en el mercado de productos electrónicos, electrodomésticos y muebles. Por ejemplo, SECC se usa comúnmente en cajas de computadoras.

⒊ Chapa de acero galvanizado en caliente SGCC：La bobina de acero galvanizado en caliente se refiere al producto semiacabado después del laminado en caliente y decapado o laminado en frío. Después de limpiar, recocer y sumergir en un baño de zinc fundido a una temperatura de aproximadamente 460 ° C, la hoja de acero se recubre con una capa de zinc, y luego se enfría y se templa, se nivela y se trata químicamente. El material SGCC es más duro que el material SECC, tiene poca ductilidad (evite el diseño de embutición profunda), una capa de zinc más gruesa y poca soldabilidad eléctrica.

⒋ Acero inoxidable SUS301：El contenido de Cr (cromo) es menor que el del SUS304 y la resistencia a la corrosión es pobre, pero puede obtener una buena resistencia a la tracción y dureza después del trabajo en frío. Tiene buena elasticidad y se usa principalmente para resortes de metralla y anti-EMI.

⒌ Acero inoxidable SUS304：Uno de los aceros inoxidables más utilizados, debido a que contiene Ni (níquel), tiene mejor resistencia a la corrosión y resistencia al calor que el acero Cr (cromo). Tiene muy buenas propiedades mecánicas, sin endurecimiento por tratamiento térmico y sin elasticidad.

Proceso de conformado de chapa

El equipo básico de la tecnología de chapa incluye máquina cizalla, punzonadora / láser CNC, plasma, máquina cortadora por chorro de agua, máquina dobladora y máquina perforadora. Y diversos equipos auxiliares como: desbobinador, niveladora, desbarbadora, soldadora por puntos, etc.
Generalmente, los cuatro pasos más importantes en el proceso de chapa son cizallamiento, punzonado / corte, plegado / laminado, soldadura, tratamiento de superficies, etc.
La hoja de metal se usa a veces como un metal de tracción. La palabra proviene del inglés platemetal. Generalmente, algunas láminas de metal se deforman plásticamente a mano o mediante estampación en matriz para formar la forma y el tamaño deseados. Puede soldarse más o una pequeña cantidad de procesamiento mecánico para formar piezas más complejas, como las chimeneas, las estufas de hojalata comúnmente utilizadas en los hogares y las cajas exteriores de los automóviles son todas piezas de chapa metálica.

Procesamiento de chapa. En concreto, por ejemplo, utilizar placas para hacer chimeneas, barriles de hierro, tanques de aceite, conductos de ventilación, codos, codos grandes y pequeños y embudos. Los principales procesos son cortar, doblar, doblar, soldar, remachar, etc., que requieren ciertos conocimientos geométricos.
Las piezas de chapa son piezas de chapa fina, que pueden procesarse mediante estampación, flexión y estiramiento. Una definición general es:
Piezas con espesor constante durante el procesamiento. Correspondiente a piezas fundidas, forjadas, mecanizado de piezas, etc., por ejemplo, la carcasa de hierro exterior de un automóvil es de chapa, y algunos utensilios de cocina hechos de acero inoxidable también son de chapa.

La tecnología moderna de chapa incluye: Mecanizado de tipo de bobinado de potencia de filamento, Corte por láser, procesamiento pesado, unión de metales, trefilado de metales, corte por plasma, soldadura de precisión, perfilado, doblado de chapa, troquelado, corte por chorro de agua, soldadura de precisión, etc.

El tratamiento de la superficie de las piezas de chapa es también una parte muy importante del proceso de procesamiento de chapa, porque tiene las funciones de evitar que las piezas se oxiden y embellecer la apariencia de los productos. La función principal del tratamiento previo de la superficie de las piezas de chapa es eliminar las manchas de aceite, las escamas de óxido, el óxido, etc.
Se prepara para el postratamiento de la superficie, y el postratamiento incluye principalmente rociar (hornear) pintura, rociar plástico y recubrir con una capa antioxidante, etc.

En software 3D, SolidWorks, UG, Pro / E, SolidEdge, TopSolid, CATIA, etc. todos tienen un diseño de piezas de chapa. Es principalmente a través de la edición de gráficos 3D para obtener los datos necesarios para el procesamiento de chapa (como dibujos desplegados, líneas de plegado, etc.). Y proporcione datos para punzonado / láser CNC, plasma, máquina de corte por chorro de agua / máquina compuesta y máquina dobladora CNC, etc.

Diseño de procesos de chapa

Para cumplir con los requisitos de la función y la apariencia del producto, el diseño de la chapa debe garantizar un proceso de estampado simple, una producción fácil de troqueles, una alta calidad de la estampación de chapa y un tamaño estable.

El proceso de procesamiento de chapa

Una vez completado el dibujo, elija diferentes métodos de corte de acuerdo con los diferentes dibujos y lotes de desplegado, incluyendo láser, punzonado CNC, cizallamiento, moldes, etc., y luego realice el desplegado correspondiente según el dibujo. La punzonadora CNC se ve afectada por la herramienta, y para el procesamiento de algunas piezas de trabajo de formas especiales y agujeros irregulares, aparecerán grandes rebabas en los bordes. Es necesario realizar el tratamiento posterior al desbarbado y, al mismo tiempo, tendrá cierta influencia en la precisión de la pieza de trabajo;
El procesamiento por láser no tiene restricción de herramientas, sección plana, adecuado para procesar piezas de trabajo de formas especiales, pero lleva mucho tiempo procesar piezas de trabajo pequeñas. Coloque la mesa de trabajo junto al CNC y el láser, lo que favorece la colocación de la hoja en la máquina para su procesamiento y la reducción de la carga de trabajo de levantar el tablero.

Algunos materiales laterales utilizables se colocan en lugares designados para proporcionar materiales para moldes de prueba durante el doblado. Después de que la pieza de trabajo esté en blanco, las esquinas, las rebabas y los contactos deben recortarse (pulir) según sea necesario. Use una lima plana para recortar las juntas de la herramienta, use una amoladora para recortar las piezas de trabajo con rebabas más grandes y use una lima pequeña correspondiente para recortar los contactos del orificio interno pequeño para asegurar una apariencia hermosa. Al mismo tiempo, el recorte de la forma también asegura el posicionamiento durante el doblado, de modo que la posición de la pieza de trabajo en la máquina dobladora durante el doblado sea consistente y el tamaño del mismo lote de productos sea consistente.

Una vez que se completa el corte, ingresa al siguiente proceso y diferentes piezas de trabajo ingresan al proceso correspondiente de acuerdo con los requisitos de procesamiento. Hay doblado, remachado a presión, roscado con bridas, soldadura por puntos, descascarado convexo, diferencia de paso. A veces, la tuerca o el espárrago se presiona después de una o dos curvas. Entre ellos, el casco convexo del molde y la diferencia de paso deben considerarse procesados ​​primero, para evitar interferencias en otros procesos después del primer procesamiento, y el procesamiento requerido no puede completarse. Si hay ganchos en la cubierta superior o en la carcasa inferior, no se pueden soldar por contacto después de doblar y deben procesarse antes de doblar.

Al doblar, primero debe determinar la herramienta y la ranura utilizadas para doblar de acuerdo con el tamaño del dibujo y el grosor del material. Evitar la deformación provocada por la colisión entre el producto y la herramienta es la clave para la selección del molde superior (en un mismo producto se pueden utilizar diferentes tipos de moldes superiores). La selección del molde inferior se determina según el espesor de la placa. El segundo es determinar el orden de plegado: la regla general de plegado es primero por dentro y luego por fuera, primero pequeño y luego grande, primero especial y luego común. La pieza de trabajo con el borde a triturar primero doble la pieza de trabajo a 30 ° -40 ° y luego use el troquel de nivelación para triturar la pieza de trabajo.

Al remachar, considere la altura del montante y elija el mismo molde diferente, y luego ajuste la presión de la prensa para asegurarse de que el montante y la superficie de la pieza de trabajo estén al ras. Evite que el espárrago no se presione con firmeza o sobresalga más allá de la superficie de la pieza de trabajo, lo que provocaría que la pieza de trabajo se desechara.

La soldadura incluye soldadura por arco de argón, soldadura por puntos, soldadura con protección de dióxido de carbono, soldadura por arco manual, etc. La soldadura por puntos debe considerar primero la posición de soldadura de la pieza de trabajo y considerar la fabricación de herramientas de posicionamiento para garantizar la precisión de la posición de la soldadura por puntos durante la producción en masa.

Para soldar firmemente, haga protuberancias en la pieza de trabajo a soldar. Las protuberancias pueden contactarse uniformemente con la placa antes de la soldadura energizada, para garantizar que el calentamiento de cada punto sea constante y también se pueda determinar la posición de soldadura. De manera similar, para realizar la soldadura, ajuste el tiempo de precarga, el tiempo de mantenimiento, el tiempo de mantenimiento y el tiempo de descanso para asegurarse de que la pieza de trabajo se pueda soldar por puntos con firmeza. Después de la soldadura por puntos, aparecerán cicatrices de soldadura en la superficie de la pieza de trabajo, que debe tratarse con una amoladora plana. La soldadura por arco de argón se utiliza principalmente cuando se van a conectar dos piezas de trabajo grandes o se tratan las esquinas de una pieza de trabajo para lograr una superficie plana y lisa de la pieza de trabajo. El calor generado durante la soldadura por arco de argón puede deformar fácilmente la pieza de trabajo. Después de soldar, es necesario utilizar una amoladora y una amoladora plana para procesar, especialmente las esquinas.

La pieza de trabajo debe ser tratada en la superficie después de que se completen los procesos de doblado, remachado y otros. El tratamiento de la superficie de las diferentes placas es diferente. Después de que se procesa la placa fría, la superficie generalmente se galvaniza. Después de que la galvanoplastia no se rocía, el tratamiento de fosfatación es Después del tratamiento químico, se requiere un tratamiento por pulverización. La superficie de la placa galvanizada se limpia, desengrasa y luego se rocía. La placa de acero inoxidable (con panel de espejo, panel de niebla, tablero de dibujo de alambre) se puede estirar con alambre antes de doblar, sin pulverizar, si la pulverización necesita ser desbastada; Las placas de aluminio generalmente se oxidan, y se seleccionan diferentes colores de fondo oxidados de acuerdo con los diferentes colores de pulverización. Los utilizados comúnmente son la oxidación del color negro y natural; La placa de aluminio debe rociarse después del tratamiento de oxidación con cromato. El pretratamiento de la superficie puede limpiar la superficie, mejorar significativamente la adhesión de la película de revestimiento y puede duplicar la resistencia a la corrosión de la película de revestimiento. El proceso de limpieza de la pieza de trabajo, primero cuelgue la pieza de trabajo en la línea de montaje: Primero, pasa a través de la solución de limpieza (polvo desengrasante de aleación), luego ingresa al agua limpia, luego pasa por el área de rociado, luego pasa por el área de secado y finalmente se retira la pieza de trabajo de la línea de ensamblaje.

Después del pretratamiento de la superficie, ingrese al proceso de pulverización. Cuando se requiere rociar la pieza de trabajo después del ensamblaje, los dientes o parte de los orificios conductores deben protegerse. El orificio del diente puede insertarse en la barra de pegamento suave o atornillarse en el tornillo, y la cinta de alta temperatura debe usarse para protección conductora. Se fabrican grandes cantidades de herramientas de posicionamiento para posicionar y proteger, de modo que el interior de la pieza de trabajo no se pulverice durante la pulverización. El orificio de la tuerca (rebordear) que se puede ver en la superficie exterior de la pieza de trabajo está protegido con un tornillo para evitar la necesidad de volver a colocar el orificio de la tuerca (rebordear) de la pieza de trabajo después de la pulverización.

Algunos lotes grandes de piezas de trabajo también usan protección para herramientas; Cuando la pieza de trabajo no está equipada con rociado, el área que no necesita rociarse se bloquea con cinta y papel resistentes a altas temperaturas, y algunos orificios de tuercas (pernos) expuestos están protegidos por tornillos o caucho resistente a altas temperaturas. Si la pieza de trabajo se rocía en ambos lados, use el mismo método para proteger el orificio de la tuerca (espárrago); Las piezas de trabajo pequeñas se rocían con cables conductores o sujetapapeles y otros elementos juntos; algunas piezas de trabajo tienen altos requisitos en la superficie y deben rasparse antes de rociar; Algunas piezas de trabajo están protegidas por adhesivos especiales resistentes al calor en el símbolo de conexión a tierra. Al pulverizar, la pieza de trabajo se cuelga primero en la línea de montaje y el polvo de la superficie se elimina con el tubo de aire. Ingrese al área de pulverización para pulverizar. Después de pulverizar, siga la línea de montaje hasta el área de secado y, finalmente, retire la pieza de trabajo pulverizada de la línea de montaje. Hay dos tipos de pulverización manual y pulverización automática, por lo que las herramientas utilizadas son diferentes.


Ingrese al proceso de ensamblaje después de la pulverización. Antes de ensamblar, retire la etiqueta protectora que se usó originalmente en la pulverización y asegúrese de que el orificio roscado interno de la pieza no esté rociado con pintura o polvo. Durante todo el proceso, use guantes para evitar que el polvo de sus manos se adhiera a la pieza de trabajo, y algunas piezas de trabajo deben limpiarse con una pistola de aire.

Una vez completado el ensamblaje, ingresará al proceso de empaque. Después de la inspección, la pieza de trabajo se coloca en una bolsa de embalaje especial para su protección; Algunas piezas de trabajo sin embalaje especial se empaquetan con película de burbujas, etc., antes de empacar, la película de burbujas se corta al tamaño de la pieza de trabajo, para no cortar durante el empaque y afectar la velocidad del empaque; Se pueden personalizar lotes grandes para cartones especiales o bolsas de burbujas, almohadillas de goma, paletas, cajas de madera, etc. Después del empaque, colóquelo en la caja y luego pegue la etiqueta correspondiente del producto terminado o producto semiacabado en la caja.

Además de los estrictos requisitos del proceso de producción, la calidad de las piezas de chapa metálica requiere una inspección de calidad independiente de la producción. 1. Verifique estrictamente el tamaño de acuerdo con los dibujos. 2. Verifique estrictamente la calidad de la apariencia y repare o deseche los artículos que no coincidan con el tamaño. No se permite rayar la apariencia y se debe inspeccionar la diferencia de color, la resistencia a la corrosión, la adherencia, etc. después de la pulverización. De esta forma se pueden encontrar errores en el desdoblamiento de dibujos, malos hábitos en el proceso de fabricación y errores en el proceso de fabricación. Tales como errores de programación de estampado CNC, errores de molde, etc.