Separata de chapa metálica

Chapa metálica se llama a todo metal con espesor menor a 3 mm. La chapa metálica

se produce por un previo laminado. El laminado es un proceso de deformación en el

cual el espesor del material de trabajo se reduce mediante fuerzas de compresión,

ejercidas por dos rodillos opuestos. Los rodillos giran para jalar del material del trabajo

y simultáneamente apretado entre ellos.

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Fig. 1

El proceso de la figura 1 ilustra un laminado plano, que se usa para reducir el espesor

de una sección transversal rectangular.

Las aplicaciones de chapa metálica en la actualidad es muy amplia, por ejemplo como

las siguientes: carrocerías de automóviles, tachos metálicos (de los salones), teteras

domésticas, utensilios domésticos, etc.

La mayoría de los procesos con láminas metálicas se realiza a temperatura ambiente

(trabajo en frío), excepto cuando el material es grueso, frágil o la deformación es

significativa.

Las tres grandes categorías de los procesos en chapa son las siguientes:

1) Corte

2) Doblado

3) Embutido

CORTE

El corte de la lámina se realiza por una acción en cizalla entre dos bordes afilados de

corte.

La acción de cizalla se puede describir en cuatro pasos. Cuando el borde superior de

corte (el punzón o cuchilla) se mueve hacia abajo sobrepasando el borde estacionario

inferior de corte (el troquel o dado). Cuando el punzón empieza a empujar el trabajo

ocurre una deformación plástica en las superficies de la lámina; conforme este se

mueve hacia abajo, ocurre la penetración, en la cual comprime la lámina y corta el

metal. A medida que el punzón continúa su viaje dentro del trabajo, se inicia la

fractura. Los procesos mencionados se pueden apreciar gráficamente en la figura 2.

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Fig 2

Tres trabajos principales de corte:

a) Cizallado.- Es la operación de corte de una lámina de metal a lo largo de una

línea recta entre dos bordes de corte. Se usa típicamente para reducir grandes

láminas a secciones más pequeñas para operaciones posteriores de prensado.

b) Punzonado.- Implica el corte de una lámina de metal a lo largo de una línea

cerrada en un solo paso para separar la pieza del material circundante, La

pieza que se corta es el producto deseado.

c) Perforado.- Es el mismo proceso que el punzonado excepto porque la pieza

que se obtiene se desecha.

DOBLADO

Es la deformación del metal alrededor de un eje recto, como se muestra en la

figura 3. Durante la operación de doblado, el metal dentro del plano neutral se

comprime, mientras que el metal por fuera del plano neutro se estira. El metal se

deforma plásticamente, así que el doblez toma una forma permanente al remover

los esfuerzos que lo causaron. El doblado produce poco o ningún cambio en el

espesor de la lámina metálica.

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Fig 3

Operaciones de doblado más comunes:

a) Doblado en V.- La lámina de metal se dobla entre un punzón y un troquel en

forma de V. El doblado en V se usa por lo general para operaciones de baja

producción. Los troqueles en V son simples y de bajo costo.

b) Doblado de bordes.- Involucra una carga voladiza sobre la lámina de metal.

Se usa una placa de presión que aplica una fuerza de sujeción para sostener la

base de a pieza contra el troquel, mientras el punzón fuerza la pieza volada

para doblarla sobre el borde de un troquel. Los troqueles deslizantes son más

complicados y más costosos que los troqueles en V y se usan generalmente

para trabajos de alta producción.

c) Formado e bridas.- Operación en la cual el filo de la lámina de meta se dobla

en un ángulo de 90° para formar un borde. Se usa frecuentemente para

reforzar o dar rigidez a la pieza de lámina metálica. Figura 11.

d) El doblez.- Involucra el doblado del borde de la lámina sobre sí misma en más

de un paso de doblado. Esto se hace frecuentemente para eliminar el borde

agudo de la pieza, a fin de incrementar la rigidez y mejorar su apariencia.

e) Engargolado o empate.- Operación relacionada en la cual se ensamblan dos

bordes de láminas metálicas.

f) Rebordeado (formado de molduras).- Los bordes de la pieza se producen en

forma de rizo o rollo; tanto esta operación como el doblez se hacen con fines

de seguridad, resistencia y estética. Se usan por ejemplo en ollas, sartenes,

bisagras y cajas para relojes de bolsillo.

g) Rolado.- Es el proceso en el cual el metal es obligado a tomar una nueva

forma, por el movimiento y flujo plástico, conformado por flexión, que consiste

en deformar plásticamente láminas o perfiles metálicos al hacerlos pasar por

medio de rodillos. Se pueden realizar rolados cilíndricos y rolados cónicos

como se muestran en la figura 12 y 13 respectivamente.

Se pueden identificar los diferentes tipos de doblado en el plano de la caja que

se realizó en el taller, con la excepción de una brida. Ensamble figura 9 y

detalles figura 10.

EMBUTIDO

Operación de formado de láminas metálicas que se usa para hacer piezas de

forma acopada, de ceja y otras formas huecas más complejas. Se realiza

colocando una lámina de metal sobre la cavidad de un troquel y empujando el

metal hacia la cavidad de éste punzón. La forma debe aplanarse contra el troquel

por un sujetador de formas. Las piezas comunes que se hacen por embutido son

latas de bebidas, casquillos e municiones, lavabos, utensilios de cocina y piezas

para carros.

La pieza de trabajo experimenta una serie compleja de esfuerzos y deformaciones

al tomar gradualmente la forma definida por el punzón y la cavidad del troquel.

Cuando el punzón empieza a empujar a la plancha, esta pasa por la operación de

doblado. La plancha es doblada simplemente sobe la esquina del punzón y la

esquina del troquel.

Luego del doblado, el material de trabajo pasa por un enderezado que fue

previamente doblado sobre el radio del troquel. El metal en la porción exterior de la

forma se jala o embute hacia la apertura del troquel para sustituir al metal

previamente doblado y enderezado que ahora forma la pared del cilindro. Estos

procesos lo podemos apreciar en la figura 4.

DEFECTOS DEL EMBUTIDO (figura 8)

a) Arrugamiento de la brida o pestaña

b) Arrugamiento en la pared

c) Desgarramiento

d) Orejado

e) Rayados superficiales

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fig.4

Algunos ejemplos de embutido en chapas metálicas se muestran en la figura 5,

figura6 y figura 7.

http://www.monografias.com/trabajos23/embutido-chapas/Image12230.jpg

Fig. 5

http://www.lobecor.com/piezas/Tapa%20de%20balancines%20SUZUKI.jpg

Fig. 6 Tapa de balancines

http://i00.i.aliimg.com/photo/v0/572893912/Formed_Deep_Drawn_Parts.jpg

Fig. 7

Fig.8

Fig. 9

Fig.10

Fig. 11. a) Bridado recto, b) bridado estirado, c) bridado contraído.

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Fig. 12 rolado cilíndrico

http://www.enatin.com/imagenes/capacidad/rola_03.jpg

Fig. 13 rolado cónico

Procesos de soldadura para chapa

a) Soldadura por puntos.- Es un proceso de soldadura por resistencia en el cual

se obtiene una pequeña sección fundida entre las superficies de dos láminas o

placas. Normalmente se requieren varias soldaduras de puntos para unir las

piezas. Se usa para espesores de 3mm (0.125 in) o menos.

b) Soldadura de costura.- Los electrodos con forma de varilla de la soldadura de

puntos se sustituyen con ruedas giratorias que hacen una serie de soldaduras

de puntos sobrepuestas a lo largo de la unión. Se producen uniones

herméticas. Aplicaciones industriales en tanques de gasolina, silenciadores de

automóviles y otros contenedores fabricados con láminas o chapas.

c) Soldadura de proyección.- Proceso en el cual ocurre la coalescencia en uno

o más puntos de contacto relativamente pequeños sobre las piezas. Estos

puntos de contacto están determinados por el diseño de las piezas que se van

a unir y pueden consistir en proyecciones, grabados o intersecciones

localizadas de las piezas.

d) Soldadura TIG.- Emplea un electrodo de Tungsteno no consumible y usa

protección gaseosa con gas inerte. (Argón y Helio).

Procesos para evitar la corrosión

a) Acero inoxidable.

b) Uso de recubrimientos, metálicos (Zn), no metálicos (materiales vítreos y

porcelana), orgánicos (pinturas, lacas)

c) Diseño adecuado (evitar humedad residual, evitar pares galvánicos, evitar

ánodos pequeños)

d) Modificando el medio corrosivo.

e) Variando el potencial de electrodo en el medio corrosivo.

BIBLIOGRAFÍA

MIKELL P. GROOVER, FUNDAMENTOS DE MANUFACTURA MODERNA

3era edición.

KALPAKJIAN, SEROPE Y STEVEN SCHMID, MANUFACTURING

PROCESSES FOR ENGINEERING MATERIALS. 5ta edición.

SCHEY JOHN A. PROCESOS DE MANUFACTURA, 3era edición.

http://disenartelpardo.blogspot.com/2013/02/laminado.html

http://www.manufacturasta.com/images/procesos-embutido.jpg

videos

http://www.youtube.com/watch?v=NpnSOeevoBE

http://www.youtube.com/watch?v=KKkrZccvttc

http://www.youtube.com/watch?v=AMrs13XvqGI

http://www.youtube.com/watch?v=tKbTCZ3jkKA