El cizallas para chapa desempeñan un papel decisivo en la industria de la fabricación de metales. Según Transparency Market Research, los servicios de fabricación de chapas metálicas se valoraron en $4.200 millones de dólares en 2022. Se espera que alcance los $6.100 millones a finales de 2031. Este informe muestra la rápida demanda de productos de chapa metálica en todo el mundo.
Una máquina cizalla de chapa realiza cortes precisos en los tamaños y formas deseados. Por lo tanto, si es un principiante y desea comprender los principios de funcionamiento, los tipos de cizallas y sus aplicaciones, esta guía es para usted.
En comparación con otros métodos de corte tradicionales, la chapa ofrece algunas ventajas notables, como:
- Bordes sin rebabas
- Distorsión mínima del material
- Lo mejor para una tolerancia estricta
- Rápido y eficiente
- Mayores tasas de producción
Posteriormente, las cizallas de metal tienen una variedad de aplicaciones en las industrias de HVAC, automoción, fabricación de electrodomésticos y construcción.
Métodos de conformado de chapa metálica
¿Ha imaginado alguna vez cómo transforman los ingenieros una chapa plana en un avión? El conformado de chapa es la respuesta. Es una técnica versátil crucial para fabricar piezas metálicas.
En esta técnica, las cizallas de chapa aplican presión para doblar, estirar o remodelar las chapas. No hay desperdicio de material en todo el proceso.
El proceso de corte del metal es casi el mismo que el de las tijeras. Cuando cortamos papel con tijeras, lo hacemos inconscientemente manteniendo la hoja inferior a lo largo del papel y moviendo más la superior.
En el corte con cizalla, la hoja inferior, llamada matriz, está fija y la hoja superior, llamada punzón, se mueve para intercalar y cortar la pieza de trabajo.
En la fabricación de metal, la hoja superior corta el material en un ángulo deseado. Lo llamamos "ángulo de corte".
El conformado de metales no es el único método disponible. Existen varios métodos de conformado de chapa que analizaremos a continuación:
- Doblar
- Dibujo
- Bridas
- Estampado y acuñación
- Corte y corte
- hidroformado
- Hilado
Doblar
El doblado es uno de los procesos más comunes en el conformado de chapa. Este método coloca una hoja entre un punzón y un troquel (moldes) en una máquina plegadora.
El punzón obliga a la chapa a doblarse. Esta curvatura puede realizarse mediante ángulos simples, como las formas, o curvas complejas. Las formas de la chapa dependen del diseño de la matriz.
Dibujo
En el dibujo, las cizallas de chapa crean formas más profundas, en forma de copa, a partir de láminas planas.
En este proceso, el operador coloca una pieza bruta de chapa entre un portapiezas y un punzón.
El punzón empuja esa pieza en bruto hacia una cavidad de la matriz. De este modo, el material se embute más profundamente y se forma una pieza hueca.
Bridas
En esta técnica, la cizalla de chapa hace un borde elevado en la chapa.
Del mismo modo, un rebordeado aumenta su resistencia. El rebordeado suele realizarse con un punzón y una matriz para doblar el borde en el ángulo deseado.
Estampado y acuñación
El repujado y el acuñado ayudan a crear diseños en relieve en la superficie de la chapa. En este método, un punzón y una matriz empujan el metal hacia arriba.
Forma un diseño elevado. De manera similar, la acuñación incorpora alta presión para forzar el metal hacia la cavidad del troquel.
Corte y corte
El cizallado y el troquelado no son métodos de conformado estándar, pero desempeñan un papel fundamental en el procesamiento de chapas metálicas para el proceso de conformado.
Al cizallar, una cuchilla corta líneas rectas en la hoja. Posteriormente, el corte se lleva a cabo con un punzón y una matriz para formar formas específicas a partir de la chapa.
hidroformado
En este método, los ingenieros aplican fluido a alta presión para empujar la chapa en bruto contra un molde.
En este proceso, las presiones de los fluidos transforman la lámina en forma de molde. En última instancia, crea una pieza tridimensional compleja.
Hilado
El hilado consiste en convertir un disco de chapa en una pieza hueca simétrica. Es como un jarrón en comparación con otros métodos de conformado de chapa.
Una herramienta giratoria ejecuta la operación con un mandril giratorio montado en un disco, dando como resultado la forma deseada.
Tipos de tijeras
| Característica | Máquina de corte manual | Cizalla hidráulica | Máquina de corte mecánica |
| Fuente de alimentación | Manual | Aceite hidráulico | Mecánico |
| Operación | Completamente manual | sistema hidráulico | Operado por pedal |
| Fuerza de corte | Limitado por la fuerza del usuario | Alta fuerza de corte | Fuerza de corte moderada |
| Capacidad de corte | Chapa fina (hasta 3 mm / 0,12 pulg.) | Chapa de metal más gruesa (hasta 12 mm / 0,47 pulg.) | Grosor moderado de la chapa (hasta 6 mm / 0,24 pulg.) |
| Velocidad cortante | Lento | Rápido | Moderado |
| Precisión | Buena precisión para cortes rectos. | Alta precisión | Precisión moderada |
| Complejidad de los cortes | Limitado a cortes rectos | Puede manejar algunos cortes complejos | Limitado a cortes rectos |
| Costo | Opción más asequible | Opción más cara | Moderadamente valorado |
| Aplicaciones | Pequeños talleres y proyectos de bricolaje, | Talleres de producción de alto volumen | Talleres de fabricación |
Máquina de corte manual
Una cizalla manual también se denomina cizalla de palanca. Es una herramienta que ayuda a cortar chapas metálicas. A diferencia de las cizallas motorizadas, estas máquinas utilizan la fuerza manual para cortar metales. Para manejar esta máquina, el operario utiliza un pedal para activar la cuchilla, que corta el metal. Suele ser adecuada para las chapas metálicas más finas.
Máquina de corte mecánica
Una cizalla mecánica acciona un cilindro que incorpora el movimiento de rotación de un volante. Tiene una velocidad de procesamiento rápida y es muy adecuada para cortes más suaves.
El mecanismo es sencillo. Asimismo, el mantenimiento es sencillo, pero el impacto durante el corte es importante. Además, genera vibraciones y ruido. Destacar una mayor capacidad de producción en comparación con las cizallas manuales.
Cizalla hidráulica
Una cizalla hidráulica de chapa utiliza una bomba hidráulica para aplicar fuerza al cilindro. Como la presión es constante, la superficie cizallada es estable, lo que la hace adecuada para cortar chapas gruesas.
El aceite hidráulico requiere un mantenimiento más frecuente que el aceite mecánico. Como el impacto durante el corte es pequeño, hay menos vibraciones y ruido, y la vida útil de la cuchilla se alarga.
Máquina de corte oscilante
Las cizallas oscilantes son cizallas motorizadas diseñadas para cortar chapas metálicas. Se diferencian de las cizallas de guillotina tradicionales en el movimiento. Estas máquinas tienen características como la acción oscilante, la reducción de la distorsión y la mejora del ángulo de cizallamiento.
Máquina de corte de puerta
La cizalla de compuerta también se conoce como cizalla de guillotina. Proporciona una mayor eficiencia y tasa de producción debido al motor accionado. Por consiguiente, estas máquinas son capaces de realizar cortes más precisos. Sus principales características incluyen operaciones rápidas, fabricación de alta calidad y control preciso.
Cizalla neumática
Una cizalla neumática funciona con aire comprimido para cortar chapa metálica. Esta característica confiere a las cizallas neumáticas una ventaja distintiva sobre las cizallas manuales y cizallas hidráulicas. Algunas de sus ventajas dominantes son:
- Energía del aire comprimido
- Mejor movimiento
- Velocidad de corte rápida
- Y control preciso.
Componentes principales de la cizalla
La máquina cizalla tiene una estructura bastante simple. Incluye la máquina hidráulica de corte de chapa, incluyendo las siguientes partes:
Bastidor de la máquina:
El cuerpo de la máquina es de fundición monolítica. Dispone de placas de acero soldadas, templadas a 600 grados centígrados, que le aportan una gran rigidez, y capaces de minimizar las vibraciones, haciéndolo más robusto para el mecanizado. El mecanizado consigue una mayor precisión y una mejor carga del cilindro.
Sistema hidráulico:
Un conjunto de bomba hidráulica se utiliza para bombear aceite o gas en el sistema de cilindros, ayudando a que funcione sin problemas y creando fuerza de corte para cortar placas de metal.
Sistema de cilindro:
Actúa como fuerza de alimentación de la plantilla oscilante. El sistema de 2 cilindros que se mueven simultáneamente hacia abajo ayuda al sistema de plantilla a cortar la pieza.
Parada trasera:
Se utiliza un tope trasero para ajustar la anchura y la longitud de la pieza. Este tope se ajustará mediante un servomotor que controla el husillo de bolas con extrema precisión, ayudando a que el tamaño de corte alcance una precisión de 0,1 - 0,5 mm.
Controlador:
El controlador es la parte más importante de la máquina cortadora de hierro hidráulica. Ayuda a controlar el sistema hidráulico, el sistema de sujeción de la pieza de trabajo y el tope trasero.
Sistema eléctrico:
Está científicamente diseñado, es muy estable y fácil de comprobar y reparar.
Sistema de montaje de cuchillos:
El sistema de montaje de cuchillas ayuda a ensamblar piezas de cuchillas estándar en la máquina. De manera similar, ayuda al sistema de varillaje de transmisión a llevar la cuchilla de corte a la pieza de trabajo.
Portapiezas:
Una vez procesada la pieza de trabajo, se caerá por la parte trasera de la máquina. La pieza de trabajo se deslizará sobre la rejilla para pasar a la posición de montaje del producto terminado.
Cuchilla de corte:
Las hojas de corte están hechas principalmente de material de aleación. Este componente proporciona una mejor dureza y resistencia a la abrasión. La hoja de corte superior puede utilizar 2 filos de corte.
Principio de funcionamiento de la máquina cizalla
El principio de corte es el mismo que el de cortar papel con tijeras. En este mecanismo, el material se coloca contra un tope trasero que se coloca en la dimensión de corte. Del mismo modo, la cuchilla superior desciende para cortar el material.
Comprobación del espacio libre en el proceso de corte
En el proceso de cizallado de chapas metálicas, además de cortar superficies con pequeños hundimientos o rebabas, también es necesario cortar recto y paralelo con pocos arañazos o deformaciones. Para ello, debe conocer la holgura, que influye significativamente en la calidad del corte, y cortar con la holgura adecuada.
El espacio libre se refiere al espacio entre las hojas superior e inferior. Si el espacio libre es demasiado pequeño, forzará la hoja. Posteriormente, si es demasiado grande aumentará el flacidez y las rebabas. El valor apropiado para el juego es proporcional al espesor de la placa y la resistencia al corte. Además, compruebe si es adecuado observando la superficie de corte.
Ángulo de cizalladura y deformación de la chapa
El ángulo de cizalladura es el ángulo de apertura entre las cuchillas superior e inferior y se denomina ángulo de rastrillo. Del mismo modo, fijar un ángulo de cizalladura considerable al cortar requiere menos fuerza y reduce los golpes, lo cual es esencial. Sin embargo, es probable que se produzcan deformaciones si se aumenta innecesariamente el ángulo de cizalladura.
Consejos a tener en cuenta durante el proceso de la cizalladora
- Respetar el espesor máximo de la placa
- No acerque las manos al soporte del plato ni a la cuchilla.
- Tenga cuidado de que no se caiga el material cortado.
- Trabajar detrás de la máquina cizalla de metal mientras hay electricidad es peligroso.
- No corte dos piezas de material juntas.
Características de la cizalla
¿Cuáles son las características clave de las cizallas de chapa? Discutiremos algunas fortalezas destacadas de las cizallas que las convierten en una valiosa herramienta eléctrica para la fabricación de chapa metálica.
Alta precisión y exactitud
Las cizallas para metal son extremadamente capaces de ejecutar cortes rectos y limpios. Estas máquinas ofrecen una gran precisión dimensional. Reducen las repeticiones y facilitan el proceso de montaje.
Versátil en propiedades de chapa metálica
Las cizallas para metal pueden trabajar eficazmente con materiales de distintos grosores de chapa, como aluminio y acero inoxidable. Esta característica única ayuda a las empresas a trabajar en múltiples proyectos de fabricación. Además, no se necesita equipo especializado y resulta muy rentable.
Mayor tasa de producción
Las cizallas de metal ofrecen una velocidad de corte rápida y tiempos de preparación reducidos. Esta característica le permite procesar pedidos de chapa de gran volumen. Posteriormente, tiene el potencial de reducir los costos unitarios.
Principales aplicaciones de las tijeras
Las cizallas de metal tienen una amplia gama de aplicaciones. Tienen características sorprendentes como un corte preciso y una mayor exactitud dimensional, que juegan un papel decisivo para completar proyectos con resultados satisfactorios.
1. Climatización
- Corte de chapa para conductos y piezas personalizadas.
- Recorte de material sobrante.
- Recortes finos en paneles de chapa.
2. Industria automotriz
- Corte de chapa para paneles de carrocería de automóviles.
- Recorte de piezas metálicas después del corte por láser.
- Cortes precisos en componentes de chapa para luces y rejillas.
3. Fabricación de electrodomésticos
- Corte de chapa para electrodomésticos como lavadoras y frigoríficos.
- Recorte de chapa para paneles de control.
- Recortes en chapa para ventilación.
4. Construcción
- Corte de chapas complejas para paneles de tejados y materiales de revestimiento.
Recorte de chapa para canalones y bajantes. - Piezas de chapa metálica personalizadas para una amplia gama de aplicaciones de arquitectura.
5. Talleres metalúrgicos
- Corte de chapa para proyectos de fabricación.
- Prototipado de componentes de chapa.
- Creación de piezas de chapa personalizadas para reparaciones y mantenimiento.
Conclusión
En resumen, las cizallas para metales están desarrollando técnicas innovadoras para cortar chapas con mayor precisión.
Por ejemplo, los ingenieros están trabajando en la incorporación de un sistema automático de alimentación de material. Sería un paso importante en esta dirección.
Gracias a su mayor rapidez, su eficacia también es notable. Al mismo tiempo, la aplicación de las cizallas es amplia, lo que ayuda a las empresas a generar más negocio.