Las cizallas de chapa desempeñan un papel decisivo en la industria metalúrgica. Según Transparency Market Research, los servicios de fabricación de chapa metálica se valoraron en $4.2 mil millones de dólares estadounidenses en 2022. Se espera que alcance $6.1 mil millones para fines de 2031. Este informe muestra la rápida demanda de productos de chapa metálica a nivel mundial.
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
¿Alguna vez has imaginado cómo los ingenieros transforman una lámina plana en un avión? El conformado de chapa metálica es la respuesta. Es una técnica versátil que es crucial en la fabricación de piezas metálicas.
En esta técnica, las máquinas cortadoras de chapa aplican presión para doblar, estirar o remodelar las láminas de metal. No hay desperdicio de material en todo el proceso.
El proceso de corte de metal es casi el mismo que el de las tijeras. Cuando cortamos papel con tijeras, inconscientemente cortamos el papel manteniendo la hoja inferior a lo largo del papel y moviendo más la hoja 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 hoja a doblarse. Esta curvatura se puede realizar utilizando ángulos simples, como formas o curvas complejas. Las formas de la lámina dependen del diseño del troquel.
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 la cavidad de una matriz. Permite profundizar el material y forma una pieza hueca.
Bridas
En esta técnica, la máquina cortadora de chapa crea un borde elevado en la chapa.
Del mismo modo, una brida mejora su fuerza. El rebordeado generalmente se realiza con un punzón y una matriz para doblar el borde en el ángulo deseado.
Estampado y acuñación
El estampado y la acuñación 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 corte y corte no es un método de conformado estándar, pero desempeña un papel fundamental en el procesamiento de láminas de metal 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 máquina cizalla manual también se llama cizalla de palanca. Es una herramienta que ayuda en el corte de chapa. A diferencia de las cizallas eléctricas, estas máquinas utilizan fuerza manual para cortar metales. Para operar esta máquina, un operador usa un pedal que permite que la hoja corte el metal. Por lo general, es bueno para láminas de metal de calibre más delgado.
Máquina de corte mecánica
Una cizalla mecánica acciona un ariete que incorpora el movimiento de rotación de un volante. Tiene una velocidad de procesamiento rápida y es muy adecuado 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 máquina cortadora de láminas hidráulica impulsa su fuerza desde una bomba hidráulica para impulsar el ariete. Dado que la presión es constante, la superficie cortada es estable, lo que la hace adecuada para cortar placas gruesas.
El mantenimiento del aceite hidráulico es más necesario que el del aceite mecánico. Dado que el impacto durante el corte es pequeño, hay menos vibración y ruido y la vida útil de la hoja es más prolongada.
Máquina de corte oscilante
Las cizallas oscilantes son cizallas motorizadas diseñadas para cortar chapa. Existen diferencias entre las tijeras de guillotina tradicionales y las tijeras tradicionales en movimiento. Estas máquinas tienen características como acción oscilante, distorsión reducida y ángulo de corte mejorado.
Máquina de corte de puerta
La máquina cizalla de compuerta también se conoce como máquina cizalla de guillotina. Proporciona una mayor eficiencia y tasa de producción gracias al motor accionado. Posteriormente, estas máquinas son capaces de realizar cortes más precisos. Sus características principales incluyen operaciones rápidas, excelente calidad de fabricación y control preciso.
Cizalla neumática
Una cizalla neumática funciona con energía de aire comprimido para cortar chapa. Esta característica otorga a las cizallas neumáticas una ventaja distintiva sobre las cizallas manuales e hidráulicas. Algunas de sus ventajas dominantes son:
- Energía del aire comprimido
- Mejor movimiento
- Velocidad de corte rápida
- Y control preciso.
Componentes principales de la máquina cizalla
Una cizalla tiene una estructura bastante simple. Incluye la máquina cortadora de chapa hidráulica que incluye las siguientes piezas:
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:
Se utiliza un conjunto de bomba hidráulica para bombear aceite o gas al sistema de cilindros, lo que ayuda a que funcione sin problemas y puede crear fuerza de corte para cortar placas de metal.
Sistema de cilindro:
Actúa como suministro de fuerza a la plantilla oscilante. El sistema de 2 cilindros que bajan simultáneamente ayuda al sistema de plantilla a moverse para cortar la pieza de trabajo.
Parada trasera:
Se utiliza un tope trasero para seleccionar el ancho y el largo de la pieza de trabajo. Este calibre se ajustará mediante un servomotor que controla el husillo de bolas con extrema precisión, lo que ayuda a que el tamaño de corte alcance una precisión de 0,1 a 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 diseñado científicamente, tiene una calidad muy estable y es fácil de comprobar si hay problemas y repararlos.
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 corte de chapa, además de cortar superficies con menores hundimientos o rebabas, también se requiere cortar de forma recta y paralela con pocos rayones o deformaciones. Para hacer esto, debe comprender la holgura, que afecta significativamente 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 corte y deformación de la lámina metálica.
El ángulo de corte es el ángulo de apertura entre las palas superior e inferior y se llama ángulo de inclinación. De manera similar, es esencial establecer un ángulo de corte considerable al cortar que requiere menos fuerza y reduce el impacto. Sin embargo, es probable que se produzcan deformaciones si el ángulo de corte aumenta innecesariamente.
Consejos a tener en cuenta durante el proceso de la máquina cortadora
- 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 máquina 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 de metal son extremadamente capaces de ejecutar cortes rectos y limpios. Estas máquinas ofrecen una gran precisión dimensional. Reduce el retrabajo y hace que el proceso de montaje sea conveniente.
Versátil en propiedades de chapa metálica
Las máquinas cizallas de metal pueden trabajar eficazmente en una variedad de materiales de espesor de chapa, como aluminio y acero inoxidable. Esta característica única ayuda a las empresas a trabajar en múltiples proyectos de fabricación. Del mismo modo, no es necesario ningún equipo especializado y además es 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 piezas personalizadas de conductos.
- 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 chapas 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
Resumiendo el artículo, las cizallas de metal están desarrollando técnicas innovadoras para cortar láminas de metal 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.
Debido al tiempo de respuesta más rápido, su eficiencia también es notable. Al mismo tiempo, la aplicación de las máquinas cizallas es amplia y ayuda a las empresas a generar más negocios.