La fabricación de chapa es uno de los procesos más populares para crear prototipos y piezas de producción. Ayuda a producir una variedad de piezas duraderas, desde prototipos de bajo volumen hasta piezas de producción de gran volumen. Este proceso se utiliza comúnmente en una variedad de industrias, incluidas la automotriz, la aeroespacial y la construcción.
Existen muchos tipos diferentes de procesos de fabricación de chapa, pero cada uno puede tener sus propios defectos. En esta publicación de blog, veremos algunos de los errores más comunes en la fabricación de chapa y sus soluciones en diversos procesos.
¿Qué son los procesos de procesamiento de chapa?
Los procesos de fabricación de chapa implican alterar la forma original de una lámina de metal para producir una pieza embutida del espesor deseado. Se pueden dividir en tres categorías principales:
Cortar
Os processos de corte de chapas metálicas podem ser divididos naqueles com aplicação de forças de cisalhamento (por exemplo, cisalhamento, puncionamento, corte) e aqueles sem aplicação de forças de cisalhamento (por exemplo, corte a laser, corte a plasma, corte por jato de agua).
Educación
Durante el proceso de conformado, la chapa se dobla hasta darle la forma deseada. Los procesos de conformado incluyen doblado libre, estampado y conformado.
adhesión
Se combinan varios componentes de chapa para crear el producto deseado. Los métodos de unión incluyen soldadura, soldadura fuerte, remachado, atornillado y el método más común: el uso de uniones por costura.
Como ocurre con cualquier otro proceso de fabricación, pueden ocurrir diversos defectos en los productos finales, que pueden afectar su productividad, calidad y características. A continuación se detallan algunos defectos comunes en el proceso de procesamiento de chapa y cómo solucionarlos.
Errores y soluciones de corte/cizallamiento de chapa metálica
Al cortar chapa, se aplica una cantidad significativa de fuerza a la chapa, lo que eventualmente hace que se rompa en pedazos. El método de corte más común es el cizallamiento, que implica aplicar una fuerza de corte mayor que la resistencia máxima al corte del material, provocando que falle y se separe en ese punto.
Los defectos más comunes incluyen:
1. Rebabas y bordes deformados
Las rebabas son piezas de metal afiladas e irregulares que se adhieren a una pieza de metal cortada. Suelen ser causadas por cuchillas desafiladas o por su incorrecta colocación. Un espacio demasiado grande entre las hojas hará que se rasguen en lugar de cortarse, mientras que un espacio más pequeño evitará que las hojas corten el material y generen rebabas.
Una presión de sujeción incorrecta o una colocación incorrecta de las cuchillas también pueden provocar bordes deformados.
Para evitar esto, puede consultar el manual de la cortadora para determinar la distancia y la presión de sujeción correctas según el tipo y espesor del material.
2. Giro
Al finalizar una operación de corte, es posible que el metal se haya torcido a lo largo de su eje. Esto se debe a que se cortan tiras demasiado estrechas o se utiliza un ángulo de inclinación incorrecto. Esto se puede evitar ajustando el ángulo de inclinación en función de las propiedades, la geometría y los parámetros de corte de la chapa.
3. Sesgo
El abultamiento se observa cuando la pieza de chapa tiene un espesor diferente a lo ancho. Esto ocurre cuando se mueve en dirección horizontal pero no gira ni se levanta en los bordes. El resultado es un metal cóncavo, convexo y de forma triangular. Este defecto se puede minimizar tempranamente cambiando la dirección de los granos de metal y cambiando el ángulo de inclinación.
4. Curvatura
La curvatura ocurre cuando los bordes sobresalen ligeramente del plano debido a un corte inadecuado. A menudo ocurre en hojas largas, estrechas y delgadas. Para evitarlo, se debe reducir al máximo el ángulo de inclinación y sujetar la hoja con un respaldo.
Errores y soluciones de estampado de chapa metálica
El estampado de chapa es un proceso de conformado en frío en el que se perfora una impresión en una pieza metálica utilizando un troquel en una prensa, creando una deformación plástica. Este proceso también puede ir acompañado de otras herramientas de moldeo para obtener una pieza terminada o como paso intermedio.
1. Divisiones
A medida que las capas de metal exceden sus límites de procesamiento, a veces se vuelven más delgadas hasta que la capa plana se agrieta en el punto más débil. Estos defectos se denominan "estrangulamiento" o "división" en el proceso de estampado de chapa.
Para garantizar que esto no suceda, la chapa debe analizarse mediante un software de simulación de conformado antes de iniciar el proceso. Además, estudiar los ajustes del radio y la profundidad del molde, el tipo y espesor del material y las técnicas de tratamiento térmico también puede ayudar a evitar estos defectos.
2. Arrugas
A medida que las tensiones de compresión ejercidas por el equipo de procesamiento presionan la chapa sobre sí misma, la fuerza lineal se empuja hacia adentro hasta que se crea una brida doblada y se daña la geometría interna.
Estos defectos se pueden resolver estirando o tirando de las láminas en lugar de darles forma. Además, se pueden utilizar cuentas, lazos y almohadillas cuando la chapa tiene un perfil geométrico complicado. Además, las cuentas ayudan a controlar el flujo de metal hacia la cavidad del troquel.
3. retorno elástico
Si el radio de curvatura cae por debajo del valor especificado por el dispositivo de curvatura, no se conseguirá la forma deseada. A esto se le llama springback o desviación de la pieza final debido a un proceso defectuoso.
Para corregir estas deficiencias, realice un ajuste de sobreflexión o sobrecompensación. Sin embargo, esto no elimina el error de deformación elástica porque la rigidez de la pieza aumenta mediante la deformación positiva.
Errores y soluciones de doblado de chapa metálica
El doblado de chapa es un proceso importante en el procesamiento de chapa porque permite la producción de una variedad de geometrías de piezas sin herramientas y permite tiempos de entrega rápidos, alta repetibilidad y automatización. Además, los productos se pueden fabricar a partir de una sola pieza de metal mediante deformación plástica, en lugar de unir varias piezas mediante soldadura o remachado. Esto se traduce en menores costes, mayor resistencia y un montaje más sencillo.
1. Grietas en el ángulo de flexión.
Las dos causas principales de las grietas en las piezas embutidas son la falta de flexibilidad del metal y un radio de curvatura demasiado pequeño.
Para evitar que ocurran estos defectos, utilice metales más blandos o aumente su formabilidad calentándolos y luego enfriándolos lentamente.
2. Ángulo de flexión inestable
Las principales causas de tales defectos son una presión insuficiente del material y una presión de flexión desigual, lo que provoca un pandeo por compresión desigual. El redondeo asimétrico de matrices cóncavas-convexas también puede contribuir a este problema.
Para resolver este problema, aumente la fuerza de elevación y compense el espacio en el redondeo cóncavo-convexo de la matriz.
3. Deformación del agujero
La posición del orificio puede deformarse por la fricción entre la superficie cóncava de la matriz y la superficie exterior durante el proceso de doblado.
Dichos defectos se pueden corregir aumentando la presión de la placa eyectora o agregando una punta dura a esta placa para aumentar la fricción entre las superficies mencionadas para que no resbalen.
4. Fondo cóncavo irregular
Estos defectos suelen ser causados por el uso de un eyector, muy poca fuerza o material irregular.
Por lo tanto, asegúrese de que el eyector esté ajustado a la fuerza correcta o retirado por completo y que el material esté nivelado antes de comenzar el proceso de doblado.
5. Doblar no paralelo al centro de los agujeros.
Este defecto se debe a que la altura de la curvatura está por debajo del límite mínimo de altura de curvatura, lo que provoca que la curvatura se estire y se distorsione.
Estos defectos se pueden eliminar simplemente aumentando la altura de la pieza o material doblado.
Errores y soluciones de soldadura de chapa metálica
La soldadura se suele utilizar para unir dos o más piezas de chapa. Ya sea soldadura MIG (soldadura por arco metálico), soldadura TIG (soldadura por arco de tungsteno), soldadura por arco metálico (SMAW) o soldadura con hilo tubular (FCAW), pueden ocurrir numerosos errores si no se utiliza la técnica correcta.
Los errores más comunes al soldar chapa metálica incluyen:
1. Salpicaduras
Las salpicaduras ocurren cuando se forman gotas de material fundido cerca del arco de soldadura. Generalmente son causados por corrientes elevadas, polaridad incorrecta o protección de gas inadecuada.
Para evitar esto, reduzca la corriente y la longitud del arco y aumente el ángulo entre la antorcha y la placa. También puede resultar útil limpiar la boquilla de gas.
2. Porosidad
Estos defectos ocurren cuando el baño de soldadura absorbe hidrógeno, nitrógeno y oxígeno. Cuando se solidifican, quedan atrapados en la costura de soldadura. La grasa, la humedad, la pintura y el óxido también pueden provocar porosidad.
Para evitar este problema, asegúrese de que los bordes del panel estén limpios y secos, use materiales de soldadura nuevos y revise el soplete para detectar fugas.
3. Rebajado
Los cortes se producen cuando se utilizan altos voltajes o longitudes de arco largas. El uso de un electrodo incorrecto o demasiado grande en relación a su espesor, así como la alta velocidad de movimiento de la antorcha, también pueden provocar este problema.
Estos defectos se pueden evitar utilizando el electrodo del tamaño correcto, asegurándose de que el soplete se mueva lentamente y evitando sostenerlo cerca de la placa vertical al realizar una soldadura de filete horizontal.
4. Grietas
Se pueden formar grietas en la soldadura cuando las tensiones internas son mayores que la resistencia de la soldadura o del metal base (o ambos). Pueden propagarse con el tiempo y, por lo tanto, deben tratarse de inmediato.
Estos defectos se pueden evitar limpiando, lijando, esmerilando y desbarbando cuidadosamente los bordes de las placas de metal para que encajen perfectamente. También es útil garantizar la temperatura correcta al recalentar ambos lados del porro.
Otros defectos comunes en las superficies de chapa metálica
Además de los procesos de conformado de chapa, también pueden ocurrir otros defectos comunes durante el proceso de fabricación.
Algunos de los más comunes incluyen rayones en la superficie, contaminación, abolladuras y pinchazos. Además, pueden producirse irregularidades debido a altas tensiones de tracción o abolladuras por compresión durante el proceso de procesamiento de la chapa.
Controlar estos defectos es a veces difícil y muchas veces requiere atención especial durante el proceso.
¿Preocupado por los defectos de la chapa? WayKen está aquí para ti
En resumen, la chapa juega un papel importante en la industria manufacturera debido a su capacidad para someterse a una variedad de procesos. Durante el procesamiento pueden ocurrir varios defectos que afectan su usabilidad. Si probablemente ha adquirido conocimientos básicos sobre los defectos de la chapa metálica a través de este artículo, ¡ahora puede dejar que un servicio profesional se encargue del resto!
Preguntas frecuentes
¿Cuál es la diferencia entre chapa, chapa y placa metálica?
Cuando el espesor de una pieza metálica es inferior a 0,2 mm (0,0079 pulgadas), se denomina chapa. Si el espesor está entre 0,2 mm y 6 mm (0,25 pulgadas), se considera chapa. Si el espesor es superior a 6 mm (0,25 pulgadas), se trata de una tabla.
¿Qué son los defectos de chapa?
Los defectos de chapa son defectos que pueden ocurrir durante el proceso de fabricación. Estos errores pueden deberse a varios factores, como una selección incorrecta de materiales, herramientas inadecuadas u operaciones incorrectas.
¿Es común repasar piezas de chapa defectuosas?
Reelaborar piezas de chapa defectuosas es una práctica común en muchas industrias. Los motivos de esto pueden ser variados, como dimensiones incorrectas, material dañado o control de calidad deficiente. En la mayoría de los casos, es más barato y más rápido simplemente reelaborar la pieza que reemplazarla por completo.
