Estampado progresivo 101: una guía completa para principiantes y expertos

El estampado le permite dar forma a láminas planas de materiales, generalmente metal, en las formas deseadas, generalmente mediante un juego de troqueles. Es un método altamente preciso que le permite lograr fácilmente patrones complejos. Si bien el estampado se puede realizar de diferentes maneras, una forma que encuentra uso común es el estampado progresivo.

¿Qué es la estampación progresiva?

Con el estampado progresivo, puede fabricar muchas piezas con elementos de diseño complejos con tolerancias muy estrechas. Utiliza un único juego de troqueles con múltiples diseños para ejecutar múltiples operaciones en una lámina o bobina de metal transversal.

Ventajas de la estampación progresiva

Las innovaciones modernas han hecho que los diseños sean aún más complejos y requieren muchas operaciones para lograrlos. Si bien realizar operaciones manuales altamente especializadas era la única manera, ahora puedes lograr estos diseños guiados a través del estampado progresivo.

1. La capacidad de realizar múltiples operaciones simultáneamente en una sola carrera de prensa hace que el estampado progresivo sea altamente eficiente. Como resultado, el tiempo del ciclo disminuye, lo que afecta positivamente las tasas de producción, lo que permite una producción de gran volumen.
2. La utilización óptima del material durante el estampado progresivo reduce los desechos y maximiza el número de piezas producidas a partir de cada hoja. Puede atribuir esto al anidamiento perfecto de los diseños de piezas dentro del diseño y a la eficiencia en la alimentación y utilización de las tiras.
3. La capacidad de replicar con precisión el proceso de estampado para grandes volúmenes mejora la calidad de las piezas y la precisión dimensional. El uso de un único juego de matrices minimiza las variaciones en las piezas terminadas gracias al control preciso de las herramientas y la prensa.
4. La naturaleza continua y de alta velocidad del estampado progresivo acorta los tiempos de entrega de la producción de piezas. Como tal, puede cumplir con los pedidos rápidamente sin sacrificar la calidad ni aumentar significativamente los costos.
5. En comparación con otros procesos de fabricación, el estampado progresivo tiene pocos efectos negativos para el medio ambiente. Además, la utilización óptima del material reduce el desperdicio de material, lo que garantiza la eficiencia de los recursos.
6. Si bien la inversión inicial en herramientas y configuración puede ser alta, la eficiencia resultante de realizar múltiples operaciones simultáneamente es rentable. El resultado es una reducción del desperdicio de material y la necesidad de procesamiento secundario, lo que reduce los costos de mano de obra.
7. Puede realizar un estampado progresivo para piezas con geometrías y características complejas. Los diseños de herramientas pueden incorporar varias operaciones como perforar, cortar, formar, doblar y acuñar en un único proceso de producción.
8. Puede utilizar el estampado progresivo con múltiples materiales, incluidos acero, aluminio, cobre, latón y sus aleaciones. En consecuencia, se pueden fabricar piezas complejas con diferentes calidades de materiales, como resistencia y conductividad.

Desventajas del estampado progresivo

• Costes de instalación elevados, pero permiten obtener productos precisos en grandes cantidades.
• Sólo los productos producidos en masa son rentables.
• No recomendado para componentes de gran tamaño.

Procedimiento de estampado progresivo

La realización de un estampado progresivo normalmente implica varios pasos para garantizar la transformación eficiente de láminas de metal en piezas completas. Al fabricar piezas mediante estampado progresivo, asegúrese de seguir el procedimiento descrito:

• Se crea un diseño detallado de la pieza teniendo en cuenta sus requisitos de materiales, dimensiones, características y tolerancias.
• El diseño del troquel progresivo se realiza de acuerdo con los productos finales. Entre los aspectos de diseño se pueden incluir múltiples estaciones capaces de realizar operaciones específicas según lo indicado por el diseño de la pieza.
• Luego, la bobina o lámina de metal del material deseado se introduce en la prensa de estampado. Puede lubricarse o tratarse la superficie para reducir la fricción durante el proceso de estampado.
• La lámina de metal se sujeta para asegurarla en su lugar en un esfuerzo por evitar el movimiento durante el proceso de estampado. Estas son medidas de seguridad críticas que encontrará en cualquier máquina de estampado de troqueles progresivos. Además, una buena máquina de prensa hidráulica debe acomodar diferentes tipos de troqueles de estampado.
• Durante el funcionamiento de la prensa, el material avanza a través del troquel realizando progresivamente una operación específica en cada estación. Las operaciones se realizan simultáneamente.
• Durante el proceso, los controles de la prensa garantizan que la lámina de metal esté colocada con precisión y que las operaciones se programen para mantener tolerancias estrictas.
• Al pasar por todas las estaciones, las piezas terminadas son expulsadas automáticamente de la prensa mediante sistemas neumáticos o pasadores expulsores.

Componentes en estampación progresiva

El proceso de transformar láminas de metal en los diseños deseados mediante estampado progresivo es posible gracias a varios componentes. Estos componentes trabajan en conjunto para producir piezas terminadas de manera intrincada y precisa en grandes volúmenes.

• Juego de troqueles: Este es el componente principal utilizado en el estampado de matrices progresivo que consta de múltiples matrices individuales en una secuencia. Cada troquel se fabrica para definir la forma final de la pieza realizando una operación específica. De hecho, el diseño de matrices progresivas es un proceso crítico en el estampado progresivo.
• Golpes:Los punzones forman otros componentes clave del troquel progresivo. Generalmente considerados parte del juego de troqueles, los punzones constituyen la parte superior. Están diseñados para deformar el material en la forma requerida realizando la operación deseada.
• Alimentador de tiras: Este componente es responsable de alimentar la tira o bobina de metal a la prensa de estampado. Posiciona con precisión el material asegurando una alineación correcta dentro del juego de troqueles.
• Prensa: La fuerza mecánica necesaria para realizar las operaciones de estampado sobre el material la proporciona la prensa. Existen diferentes tipos de prensas que se utilizan en la estampación con troquel progresivo, incluidas las prensas mecánicas o hidráulicas.
• Pasadores guía y bujes: Para lograr un estampado progresivo exitoso, las partes superior e inferior del juego de troqueles deben estar alineadas. Los pasadores guía y los casquillos garantizan que esto suceda. Previenen la aparición de defectos o imprecisiones dimensionales al posicionar con precisión las matrices.
• Placa separadora: Generalmente ubicada sobre el material, la placa extractora ayuda a retirar las piezas terminadas de los punzones. Evita que las piezas se peguen a los punzones facilitando una expulsión suave.

Materiales utilizados en la estampación progresiva

Puede someter una amplia variedad de materiales a un troquelado progresivo. Esto ofrece versatilidad con respecto a los requisitos de aplicación en todas las industrias. Algunos factores que influyen en la elección del material incluyen las propiedades funcionales, los requisitos de aplicación y el costo.

• Acero: Tanto el acero laminado en frío como el acero laminado en caliente se utilizan por su resistencia, conformabilidad y dureza principalmente en automoción, electrónica y electrodomésticos.
• Aluminio: Además de sus aleaciones, el aluminio ofrece buena resistencia en relación con el peso, conformabilidad, conductividad y resistencia a la corrosión. El aluminio se puede someter a un estampado progresivo para fabricar piezas aeroespaciales y automotrices.
• Cobre: Como material altamente conductor, el cobre se puede utilizar en el estampado progresivo para fabricar piezas para instalaciones eléctricas.

Técnicas de Estampación Progresiva

En el estampado progresivo, se realizan diferentes operaciones secuencialmente para transformar láminas metálicas planas en piezas terminadas de manera eficiente y precisa. Estos procesos se llevan a cabo en estaciones individuales a medida que el material avanza a través del troquel.

• Supresión: Muchos juegos de troqueles cuentan con espacios en blanco en la primera estación donde se corta la forma inicial de la pieza, lo que da como resultado espacios en blanco individuales.
• Dibujo: Implica estirar o tirar del material para formar elementos profundos como conchas, copas o recintos. El dibujo se puede combinar con otros procesos, como la perforación, para producir piezas complejas con múltiples funciones.
• Doblado: La forma de perfiles tridimensionales se realiza mediante la aplicación localizada de presión controlada. Doblar le permite doblar, crear ángulos, contornos y otras características.
• Acuñación: Este es un proceso de conformado que logra tolerancias precisas y superficies lisas ejerciendo alta presión para refinar las texturas de las superficies. Puedes aplanar las arrugas e incluso impartir patrones decorativos con acuñación.
• Guarnición: Eliminación del exceso de material o características no deseadas de las piezas estampadas para lograr las dimensiones finales cortando a lo largo de los bordes designados.
• Realce: Áreas específicas de una pieza metálica se elevan o retraen mediante relieve, creando características funcionales, informativas o decorativas. Este proceso utiliza troqueles de estampado macho y hembra para lograr el patrón deseado.
• Perforación: Las operaciones de perforación crean agujeros, ranuras y otras aberturas en los espacios en blanco, normalmente para su uso como ubicación de sujetadores y agujeros de montaje.

Aplicación de estampado progresivo

Cada vez se producen más diseños de naturaleza sofisticada para facilitar el trabajo y aumentar las capacidades de las máquinas y equipos. El estampado progresivo se utiliza para proporcionar piezas para tales diseños debido a su eficiencia, tolerancias finas y repetibilidad.

• El estampado progresivo se utiliza para producir conectores eléctricos, marcos de cables, terminales, carcasas de blindaje, enchufes y soportes con geometrías precisas.
• Los paneles de carrocería de automóviles, como puertas, tapas de maletero, capós y guardabarros, también se someten a este proceso de trabajo del metal para lograr formas precisas. Otros componentes automotrices fabricados de esta manera también incluyen soportes, bisagras, conectores, soportes para asientos e inserciones en el tablero.
• Las láminas de aluminio se utilizan para fabricar componentes de aeronaves con propiedades de alta resistencia al peso, como soportes, accesorios y sujetadores, mediante estampado progresivo.
• Partes de electrodomésticos como refrigeradores, hornos y lavadoras se fabrican mediante estampado progresivo.
• La industria de la construcción utiliza el estampado progresivo para producir componentes de hardware como soportes, placas de refuerzo, bisagras y conectores en proyectos de infraestructura.
• El hardware militar, como piezas de vehículos, carcasas de municiones y componentes de armas, utiliza un estampado progresivo para lograr piezas de alta precisión.

¿Cuál es la diferencia entre el estampado en prensa progresiva y el estampado en prensa por transferencia?

• Las matrices de transferencia generalmente se consideran más adecuadas para producir piezas grandes.
• Los troqueles progresivos se consideran más adecuados para producir conjuntos de componentes más pequeños.

Conclusión

Las finas tolerancias y la repetibilidad del estampado progresivo lo hacen omnipresente en diferentes industrias. Al considerar una forma de producir piezas de manera eficiente para su próximo proyecto, el estampado progresivo debería encabezar la lista.

Más recursos:

Estampado – Fuente: WIKIPEDIA

Estampado en caliente: la guía definitiva – Fuente: Tsinfa

Máquina de prensa hidráulica a la venta – Fuente: Tsinfa