¿En qué consiste el proceso de conformado de metales?

El conformado de metales está presente en todos los aspectos de la producción industrial. Ya sea que esté trabajando en el chasis de un automóvil, creando componentes para dispositivos electrónicos o produciendo piezas para maquinaria pesada, el conformado de metales es omnipresente. Pero, ¿qué implica exactamente y cómo funciona?

En este artículo, exploraremos qué es el conformado de metales, los diferentes tipos de procesos involucrados y sus aplicaciones industriales.

1. ¿Qué es el conformado de metales?

El conformado de metales se refiere al proceso de fabricación en el que se aplican fuerzas externas o calor a materiales metálicos, provocando cambios en su forma, dimensiones o propiedades físicas. El objetivo es procesar el material hasta obtener la forma y estructura deseadas, típicamente sin causar fracturas o fallos en el material. Esto se logra mediante métodos como la deformación plástica, el corte, la soldadura y otros procesos que alteran la forma del material.

El conformado de metales abarca una amplia gama de procesos que pueden categorizarse en conformado en caliente, conformado en frío y conformado en tibio.

Algunos métodos comunes incluyen el laminado, la forja, el estampado, la extrusión, el doblado y el cizallado. Cada proceso tiene sus ventajas y es adecuado para diferentes materiales, formas de pieza y necesidades de producción.

2. Clasificación del conformado de metales

(a) Conformado en caliente

Consiste en calentar el metal a una temperatura elevada antes de aplicar fuerza para darle forma. Este proceso mejora la plasticidad del material, facilitando su moldeo.

Se utiliza comúnmente para procesar materiales de alta dureza y resistencia, como aceros y aleaciones de titanio. El calentamiento facilita la deformación y reduce el riesgo de fractura. Los procesos comunes incluyen la forja en caliente, la extrusión en caliente y el embutido profundo en caliente.

(b) Conformado en frío

Se realiza a temperatura ambiente o cercana a ella, requiriendo fuerzas mayores para conformar el material. Se utiliza típicamente para crear piezas de alta precisión y con un acabado superficial liso.

Los procesos comunes incluyen el estampado en frío, el embutido profundo en frío, el conformado por rodillos en frío y el doblado en frío.

(c) Conformado en tibio

Implica calentar el metal a una temperatura intermedia, entre la ambiente y la de recristalización. Este método ofrece un equilibrio entre la facilidad de deformación del conformado en caliente y la precisión del conformado en frío.

Los procesos comunes incluyen la forja en tibio, la extrusión en tibio y el estirado en tibio.

3. Tipos de procesos de conformado de metales

(a) Laminado

El laminado es uno de los procesos de conformado más utilizados. Consiste en pasar el metal entre un par de rodillos para reducir su espesor o darle forma de lámina, placa o banda plana.

• Laminado en caliente: El metal se calienta a altas temperaturas para hacerlo más maleable. Se usa a menudo para componentes grandes como vigas o placas.
• Laminado en frío: Este proceso ocurre a temperatura ambiente, produciendo un acabado liso y mayor precisión dimensional. Se usa típicamente para chapa metálica.

Aplicaciones:

• Industria automotriz: paneles de carrocería, componentes del chasis y bastidor, tubos de escape.
• Industria de la construcción: vigas de acero estructural, barras de refuerzo, marcos de puertas y ventanas metálicas.
• Industria aeroespacial: componentes del fuselaje y alas de aviones, componentes estructurales, partes de motores de aeronaves.

(b) Forja

La forja es un proceso donde el metal se forma aplicando fuerza de compresión, típicamente con martillos o prensas. El metal se calienta para hacerlo maleable y luego se martilla o prensa hasta obtener la forma deseada.

• Forja en abierto: El metal se coloca entre dos matrices planas y se martilla hasta darle forma. Se usa para piezas grandes como bloques de motor.
• Forja en matriz cerrada: El metal se fuerza a alta presión dentro de una cavidad de matriz, formando formas precisas. Se usa a menudo para componentes más pequeños y de alta resistencia.

Aplicaciones:

• Industria automotriz: cigüeñales, bielas, engranajes, ejes, muñones de dirección.
• Industria energética: cuerpos de válvulas y sus componentes, bridas y acoplamientos, componentes de bombas, partes de turbinas.
• Industria naval: hélices de barco, cuadernas y partes del casco, componentes de anclas, cojinetes marinos.

(c) Estampado

El estampado utiliza un troquel para cortar o dar forma a láminas planas de metal y convertirlas en piezas. Puede incluir procesos como punzonado, recorte y repujado, y se usa típicamente para producción de alto volumen.

Aplicaciones:

• Industria de equipos pesados: carcasas de máquinas, soportes, bastidores.
• Industria del embalaje: latas de metal, tapas, botes y contenedores.
• Industria de electrodomésticos: paneles de refrigerador, partes de lavadoras, componentes de hornos.

(d) Extrusión

La extrusión consiste en forzar el material a través de un troquel para crear formas largas y continuas con una sección transversal fija. A menudo se realiza con metales como aluminio o cobre.

Aplicaciones:

Se utiliza en la producción de tubos, cañerías y perfiles estructurales para las industrias de la construcción y automotriz.

(e) Corte por láser de fibra

El corte por láser es un cambio radical en el mundo del conformado de metales. Utiliza un haz láser concentrado para cortar metal, fundiendo el material a lo largo de una trayectoria predeterminada. Esta tecnología permite una precisión extrema y es perfecta para cortar chapas metálicas de espesor fino a medio.

Ventajas:

El cortador láser de fibra CNC ofrece alta precisión, cortes limpios y desperdicio mínimo de material. Puede manejar formas complejas y diseños intrincados con facilidad.

Aplicaciones:

• Fabricación metálica: corte de chapas y tubos de acero.
• Industria de la señalización: logotipos, letras, señalización detallada.
• Industria aeroespacial: componentes estructurales de aeronaves, álabes de turbina, partes del tren de aterrizaje.

(f) Doblado

El doblado es una de las formas más fundamentales de dar forma al metal y se utiliza comúnmente para crear piezas con ángulos, curvas o pliegues. Implica aplicar fuerza a una chapa o placa metálica para doblarla en un ángulo deseado, generalmente utilizando máquinas como prensas plegadoras.

Ventajas:

El doblado es ideal para la producción de alto volumen de piezas como soportes, bastidores y carcasas. Es relativamente rápido y rentable, especialmente para piezas simples.

Aplicaciones:

• Industria automotriz: componentes del chasis, soportes, sistemas de escape, marcos de puertas.
• Industria de la construcción: barras de refuerzo, vigas de acero estructural, placas reforzadas.
• Industria del mueble: estructuras metálicas, estantes, soportes.

4. ¿Cómo se fabrica un armario eléctrico?

Tomemos el proceso de fabricación de un armario de distribución como ejemplo para explorar en detalle la aplicación del conformado de metales.

(a) Diseño

El enfoque principal está en el diseño eléctrico y mecánico, que incluye crear diagramas de circuitos, diseñar la apariencia, el tamaño y la capacidad del armario, así como seleccionar los componentes clave.

(b) Producción del material

Las planchas de acero (como acero laminado en frío o acero inoxidable) se utilizan comúnmente para fabricar la carcasa del armario. Estas planchas se someten a procesos como laminado, recocido, enderezado, corte y más para cumplir con las especificaciones estándar.

(c) Corte

Las planchas se cortan en piezas semiterminadas según las especificaciones de diseño. Los métodos comunes incluyen corte por láser, punzonado, etc.

(d) Doblado

El proceso de doblado utiliza máquinas como prensas plegadoras CNC o plegadoras de paneles para doblar las planchas de acero en los ángulos y formas requeridos.

(e) Soldadura

Las planchas de acero procesadas se sueldan para formar la estructura del armario. Las máquinas comúnmente utilizadas son soldadoras láser de fibra, soldadoras por arco, etc.

(f) Tratamiento superficial

Después de la soldadura, las superficies se someten a tratamientos como pintura por pulverización, galvanizado y recubrimiento electroforético para mejorar la resistencia y la protección contra la corrosión.

(g) Ensamblaje

Todos los componentes de acero procesados se ensamblan y fijan según los planos de diseño, completando la carcasa exterior del armario de distribución.

Podemos ver que la producción de un armario de distribución implica una amplia gama de procesos de conformado de metales, como laminado, corte, estampado y doblado. Como método de fabricación ampliamente utilizado, el conformado de metales impregna todos los aspectos de la producción industrial.

5. Conclusión

El conformado de metales es una parte esencial de la fabricación moderna y se utiliza en una amplia gama de industrias para crear piezas resistentes, duraderas y precisas. Desde procesos tradicionales como el laminado y la forja hasta tecnologías modernas como el corte por láser y el doblado, el conformado de metales continúa evolucionando, ofreciendo nuevas formas de mejorar la eficiencia, reducir el desperdicio y aumentar la calidad de las piezas de las que dependemos cada día.

Si necesita equipos de conformado de metales como cortadoras láser de fibra, cortadoras láser para tubos o prensas plegadoras CNC, no dude en ponerse en contacto con el equipo de SENFENG.

FAQ