¿Qué es el estampado de metales? ¿Cuántos métodos de estampado de metales existen?

El estampado de metal (también conocido como prensado) es el proceso de colocar una chapa plana en blanco o en forma de bobina en una prensa de estampado donde una herramienta y la superficie del troquel forman el metal en forma de red. El estampado incluye una variedad de procesos de fabricación de conformado de láminas de metal, como el punzonado con una prensa de máquina o una prensa de estampado, corte, estampado, doblado, rebordeado y acuñado. Esta podría ser una operación de una sola etapa donde cada golpe de la prensa produce la forma deseada en la pieza de chapa, o podría ocurrir a través de una serie de etapas. El proceso se suele realizar sobre chapa, pero también se puede utilizar sobre otros materiales, como el poliestireno. Los troqueles progresivos se alimentan comúnmente desde una bobina de acero, carrete de bobina para desenrollar la bobina a un enderezador para nivelar la bobina y luego a un alimentador que hace avanzar el material a la prensa y muere a una longitud de alimentación predeterminada. Dependiendo de la complejidad de la pieza, se puede determinar el número de estaciones en la matriz.

Si la temperatura del material a deformarse es mayor a la temperatura de recristalización, se denomina estampación en caliente, y si es menor se denomina estampación en frío.

A lo largo de la historia de la estampación, forja y embutición de metales, las prensas de todo tipo son la columna vertebral de la fabricación de metales. Los procesos continúan mejorando al mover más metal en un golpe de prensa. La prensa y los dispositivos de automatización interconectados aumentan las tasas de producción, reducen los costos laborales y brindan más seguridad a los trabajadores.

operación de estampado

Doblado: el material se deforma o se dobla a lo largo de una línea recta.
Brida: el material se dobla a lo largo de una línea curva.
Gofrado: el material se estira en una depresión poco profunda. Se utiliza principalmente para agregar patrones decorativos.
Blanking: se corta una pieza de una hoja del material, generalmente para hacer un espacio en blanco para su posterior procesamiento.
Acuñación: un patrón se comprime o se aprieta en el material. Usado tradicionalmente para hacer monedas.
Dibujo: el área de la superficie de una pieza en bruto se estira en una forma alternativa a través del flujo de material controlado.
Estiramiento de metal: el área de la superficie de una pieza en bruto aumenta con la tensión, sin movimiento hacia adentro del borde de la pieza en bruto. A menudo se utiliza para fabricar piezas de carrocería lisas.
Planchado de metales: el material se aprieta y se reduce de grosor a lo largo de una pared vertical. Se utiliza para latas de bebidas y cartuchos de munición.
Reducción / Estrechamiento  - utilizado para reducir gradualmente el diámetro del extremo abierto de un recipiente o tubo.

Rizado: deforma el material en un perfil tubular. Las bisagras de las puertas son un ejemplo común.
Dobladillo: doblar un borde sobre sí mismo para agregar grosor. Los bordes de las puertas de los automóviles suelen estar doblados.
La perforación y el corte también se pueden realizar en prensas de estampado. El estampado progresivo es una combinación de los métodos anteriores que se realiza con un conjunto de matrices en una fila a través de la cual pasa una tira del material paso a paso.

Lubricante

El proceso de tribología genera fricción que requiere el uso de un lubricante para proteger la herramienta y la superficie del troquel de rayones o rozaduras. El lubricante también protege la chapa y la pieza acabada de la misma abrasión superficial y facilita el flujo del material elástico evitando roturas, desgarros y arrugas. Hay una variedad de lubricantes disponibles para esta tarea. Incluyen películas secas a base de aceite vegetal y mineral, grasa animal o manteca, base de grafito, jabón y acrílico. La tecnología más nueva en la industria son los lubricantes sintéticos a base de polímeros, también conocidos como lubricantes sin aceite o lubricantes sin aceite. El término lubricante "a base de agua" se refiere a la categoría más grande que también incluye compuestos más tradicionales a base de aceite y grasa.

Simulación de estampado

La simulación de conformado de chapa es una tecnología que calcula el proceso de estampación de chapa, prediciendo defectos comunes como fracturas, arrugas, recuperación elástica y adelgazamiento del material. También conocida como simulación de formación, la tecnología es una aplicación específica del análisis de elementos finitos no lineales. La tecnología tiene muchos beneficios en la industria manufacturera, especialmente en la industria automotriz, donde el tiempo de entrega al mercado, el costo y la fabricación ajustada son fundamentales para el éxito de una empresa.

La simulación de estampado se utiliza cuando un diseñador de piezas de chapa o un fabricante de herramientas desea evaluar la probabilidad de fabricar con éxito una pieza de chapa sin el gasto de fabricar una herramienta física. La simulación de estampado permite simular cualquier proceso de formación de piezas de chapa en el entorno virtual de una PC por una fracción del costo de una prueba física.

Microestampado

Si bien el concepto de estampado de componentes de chapa metálica se ha centrado tradicionalmente en el nivel macro (por ejemplo, aplicaciones de vehículos, aviones y embalaje), la tendencia continua de la miniaturización ha impulsado la investigación en micro formas de estampado. Ejemplos de aplicaciones de microestampado de chapa incluyen conectores eléctricos, micromallas, microinterruptores, microcopas para pistolas de electrones, componentes de relojes de pulsera, componentes de dispositivos de mano y dispositivos médicos. Sin embargo, se deben abordar cuestiones clave como el control de calidad, la aplicación de gran volumen y la necesidad de investigación de materiales sobre propiedades mecánicas antes de que se realice la implementación a gran escala de la tecnología.


Aplicaciones específicas de la industria
El estampado de metales se puede aplicar a una variedad de materiales en función de sus cualidades únicas de trabajo de metales para una serie de aplicaciones en una amplia gama de industrias. El estampado de metales puede requerir la formación y procesamiento de metales comunes básicos en aleaciones raras debido a sus ventajas específicas de aplicación. Algunas industrias requieren la conductividad eléctrica o térmica del cobre de berilio en áreas como la industria aeroespacial, eléctrica y de defensa, o la aplicación de alta resistencia del acero y sus muchas aleaciones para la industria automotriz.

Industrias La estampación de metales se utiliza para:

Aeroespacial
Agricultura
Municiones
Grandes aparatos
Pequeños accesorios
Automotor
Comercial
Construcción
Electrónica
Armas de fuego
HVAC
Cuidado y equipamiento del césped
Encendiendo
Bloqueo de hardware
Marina
Médico
Plomería
Almacenamiento de energía
Herramientas eléctricas
Motor pequeño