¿Qué es el estampado de metal?

El estampado (también conocido como prensado) es el proceso de colocar láminas de metal planas, ya sea en blanco o en espiral, en una prensa de estampado donde una herramienta y la superficie de la matriz forman el metal en forma de red. El estampado incluye una variedad de procesos de fabricación de conformado de chapa, como el punzonado con una prensa de máquina o prensa de estampado, corte, estampado, doblado, rebordeado y acuñado. [1] 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 generalmente se lleva a cabo en láminas de metal, pero también se puede usar en otros materiales, como el poliestireno. Los troqueles progresivos se alimentan comúnmente de una bobina de acero, carrete de bobina para desenrollar la bobina a una plancha para nivelar la bobina y luego a un alimentador que avanza el material hacia la prensa y muere a una longitud de alimentación predeterminada. Dependiendo de la complejidad de la parte, se puede determinar el número de estaciones en el dado.

Las piezas estampadas se usaron para bicicletas producidas en masa en la década de 1880. El estampado reemplazó la forja y el mecanizado de matrices, lo que resultó en un costo muy reducido. Aunque no eran tan fuertes como las piezas forjadas, eran de buena calidad.
Las piezas estampadas de bicicletas se estaban importando a los Estados Unidos desde Alemania en 1890. Luego, las empresas estadounidenses comenzaron a tener máquinas de estampado personalizadas por los fabricantes estadounidenses de máquinas herramienta. A través de la investigación y el desarrollo, Western Wheel pudo estampar la mayoría de las piezas de bicicleta.
Varios fabricantes de automóviles adoptaron piezas estampadas antes de Ford Motor Company. Henry Ford se resistió a las recomendaciones de sus ingenieros de usar piezas estampadas, pero cuando la compañía no pudo satisfacer la demanda con piezas forjadas, Ford se vio obligado a usar estampados.
A lo largo de la historia del estampado de metal, forja y embutición profunda, las prensas de todo tipo son la columna vertebral de la fabricación de metales. Los procesos continúan evolucionando y mejorando al mover más metal en una carrera de una prensa de estampado de metal. La prensa y los dispositivos de automatización interconectados aumentan las tasas de producción, reducen los costos de mano de obra y proporcionan mayores niveles de seguridad para los trabajadores de la fábrica. En el entorno actual de estampado de metal, los controles como I-PRESS con Connected Enterprise pueden capturar el historial, enviar informes o el control I-PRESS & Automation se puede ver desde dispositivos remotos o móviles. Una nueva tendencia en la recopilación de información sobre la producción actual para datos históricos.

1. Doblado: el material se deforma o se dobla a lo largo de una línea recta.
2. Bridas: el material se dobla a lo largo de una línea curva.
3. Gofrado: el material se estira en una depresión poco profunda. Se usa principalmente para agregar patrones decorativos.
4. Borrado: una pieza se corta de una hoja del material, generalmente para dejar un espacio en blanco para su posterior procesamiento.
5. Acuñación: un patrón se comprime o se exprime en el material. Tradicionalmente utilizado para hacer monedas.
6. Dibujo: el área de superficie de una pieza en bruto se estira en una forma alternativa a través del flujo de material controlado. Ver también dibujo profundo.
7. Estiramiento: el área superficial de una pieza en bruto aumenta por la tensión, sin movimiento hacia adentro del borde en blanco. A menudo se usa para hacer partes del cuerpo lisas.
8. Planchado: el material se exprime y se reduce su grosor a lo largo de una pared vertical. Utilizado para latas de bebidas y cartuchos de municiones.
9. Reducción / cuello: se usa para reducir gradualmente el diámetro del extremo abierto de un vaso o tubo.
10. Rizado - deformando el material en un perfil tubular. Las bisagras de puerta son un ejemplo común.
11. Dobladillo: doblar un borde sobre sí mismo para agregar grosor. Los bordes de las puertas de los automóviles generalmente están doblados.

La perforación y el corte también se pueden realizar en prensas de estampado. El estampado progresivo es una combinación de los métodos anteriores realizados con un conjunto de matrices en una fila a través de las cuales pasa una tira del material paso a paso.

El proceso de tribología genera fricción que requiere el uso de un lubricante para proteger la herramienta y la superficie del troquel de arañazos o agrietamientos. El lubricante también protege la lámina de metal y la pieza terminada de la misma abrasión de la superficie, además de facilitar el flujo de material elástico evitando rasgaduras, rasgaduras o arrugas. Hay una variedad de lubricantes disponibles para esta tarea. Incluyen películas secas a base de aceite vegetal y mineral, a base de grasa animal o manteca de cerdo, a base de grafito, a base de jabón y acrílico. La tecnología más nueva en la industria son los lubricantes sintéticos basados en polímeros, también conocidos como lubricantes sin aceite o lubricantes sin aceite. El término lubricante "a base de agua" se refiere a la categoría más amplia que también incluye compuestos a base de aceite y grasa más tradicionales.

-La simulación de conformado de chapa es una tecnología que calcula el proceso de estampado de chapa, prediciendo defectos comunes como divisiones, 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 usa cuando un diseñador de piezas de chapa o fabricante de herramientas desea evaluar la probabilidad de fabricar con éxito una pieza de chapa, sin el gasto de hacer 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.
-Los resultados de una simulación de estampado permiten a los diseñadores de piezas de chapa evaluar diseños alternativos muy rápidamente para optimizar su pieza para una fabricación de bajo costo.

Si bien el concepto de estampado de componentes de chapa se ha centrado tradicionalmente en el nivel macro (por ejemplo, aplicaciones de vehículos, aviones y embalajes), la tendencia continua de la miniaturización ha impulsado la investigación en microformas de estampado. Las herramientas de microstamping continúan siendo investigadas como alternativas al mecanizado y grabado químico. 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, los problemas clave como el control de calidad, la aplicación de alto volumen y la necesidad de investigación de materiales en propiedades mecánicas deben abordarse antes de que se realice la implementación a gran escala de la tecnología.

El estampado de metal se puede aplicar a una variedad de materiales en función de sus cualidades únicas de metalurgia para una serie de aplicaciones en una amplia gama de industrias. El estampado de metal puede requerir la formación y el procesamiento de metales comunes de base para aleaciones raras para 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 numerosas aleaciones para la industria automotriz. El estampado de metales de Industrias se utiliza para: