¿Cómo influye el grosor del material estampado en el diseño y el proceso de fabricación de estampar piezas metálicas?

El grosor del material tiene una influencia significativa en el diseño del estampado de piezas de metal . Para materiales más gruesos, el dado debe construirse con mayor durabilidad y resistencia para resistir la mayor presión requerida para la configuración. Esto a menudo implica el uso de materiales más duros y resistentes al desgaste para el dado en sí, como los aceros para herramientas, que pueden manejar las fuerzas más altas sin deformarse. Las piezas más gruesas pueden requerir diseños de troqueles personalizados para tener en cuenta patrones de flujo de materiales específicos. El dado puede necesitar espacios libres más grandes entre el golpe y el dado para acomodar el mayor grosor, reduciendo la probabilidad de fricción excesiva o desgaste indebido en las herramientas. También se pueden requerir troqueles especializados para evitar la distorsión de la pieza, como el uso de troqueles progresivos o troqueles compuestos para mantener la uniformidad en la pieza.

La fuerza necesaria para sellar materiales más gruesos aumenta exponencialmente con el grosor del material. La mayor resistencia a la deformación de metales más gruesos significa que una prensa debe ser capaz de entregar una fuerza significativamente mayor. Esto coloca demandas en los sistemas hidráulicos o mecánicos de la máquina, que deben estar diseñados para un uso de servicio más pesado. La presión aplicada a materiales más gruesos puede conducir a un mayor consumo de energía durante el ciclo de estampado, lo que hace que el proceso sea más intensivo. Esto significa que no todas las prensas son capaces de trabajar con materiales más gruesos, y a menudo se requieren prensas específicas con clasificaciones de tonelaje más altas. La calibración cuidadosa de la prensa es esencial para evitar defectos del material o exagerar la máquina, lo que podría conducir a una falla prematura de la máquina.

A medida que aumenta el grosor del material, la facilidad con la que el metal fluye hacia la matriz también disminuye. Los materiales más gruesos son más resistentes a la deformación, lo que los hace más difíciles de moldear en formas precisas sin intervenciones adicionales. Esto requiere una cuidadosa consideración de las características del flujo de materiales durante el diseño, incluido el uso de lubricantes, calefacción o pasos preformantes para mejorar la flujo de flujo. Sin el manejo adecuado de estos factores, pueden ocurrir problemas como la rotura material, el agrietamiento o el flujo desigual. Para facilitar un mejor flujo de materiales, es posible que el metal deba precalentarse a una temperatura específica para mejorar la ductilidad, especialmente al formar formas complejas. Para materiales como el acero de alta resistencia, la formabilidad está más restringida y se necesita atención cuidadosa para evitar daños durante el proceso de estampado.

Los materiales más gruesos generan más fricción y calor durante el proceso de estampado, lo que conduce a un desgaste acelerado en los troqueles y herramientas de estampado. Cuanto más duro sea el material, más estrés pone en las herramientas, lo que puede provocar una disminución en la vida útil de la herramienta. Por esta razón, las herramientas utilizadas para estampar materiales más gruesos deben ser más robustos y más duros, a menudo requerir recubrimientos como nitruración o enchapado cromado para mejorar la durabilidad. Dado que los materiales más gruesos requieren una mayor fuerza, los troqueles tienden a experimentar más estrés, lo que aumenta la frecuencia de mantenimiento y reemplazo de herramientas potenciales. El alto costo de las herramientas y el tiempo requerido para su mantenimiento pueden aumentar significativamente el costo general de fabricar piezas estampadas más gruesas. Se deben establecer inspecciones regulares y horarios de mantenimiento para minimizar el tiempo de inactividad.

Al sellar materiales más gruesos, el tiempo de ciclo es más largo en comparación con los materiales más delgados. Esto se debe principalmente al mayor tiempo requerido para que la prensa deforma completamente el material en la cavidad del troquel. Los materiales más gruesos requieren más tiempo para formar y pueden requerir un enfriamiento adicional o tiempo de mantenimiento entre las prensas para garantizar que la pieza retenga su forma y no deforma ni pierda su integridad dimensional. La resistencia adicional a la deformación significa que los materiales más gruesos pueden requerir múltiples pasos o pases en el dado para lograr la forma final deseada. Esto da como resultado una tasa de producción general más lenta en comparación con los materiales más delgados, lo que puede reducir la eficiencia de la fabricación de alto volumen.