TROQUELADO Y ESTAMPADO

UNIVERSIDAD DE SANTANDER –UDES-INGENIERIA INDUSTRIAL

PROCESOS INDUSTRIALESBUCARAMANGA

2009

TROQUELADO DE METALES

El troquelado es un método para trabajar láminas metálicas en frío, en forma y tamaño predeterminados, por medio de un troquel y una prensa. El troquel determina el tamaño y forma de la pieza terminada y la prensa suministra la fuerza necesaria para efectuar el cambio.

Cada troquel está especialmente construido para la operación que va ha efectuar y no es adecuado para otras operaciones.

El troquel tiene dos mitades, entre las cuales se coloca la lámina metálica. Cuando las dos mitades del troquel se juntan se lleva a cabo la operación. Normalmente, la mitad superior del troquel es el punzón (la parte más pequeña) y la mitad inferior es la matriz (la parte más grande). Cuando las dos mitades del troquel se juntan, el punzón entra en la matriz. En la matriz se realizan unas aberturas, por medio de varios métodos. La forma del punzón corresponde a la abertura de la matriz pero es ligeramente más pequeño, en una cantidad igual a la determinada por el “Juego entre matriz y punzón” requerida. El tipo y espesor del material y la operación que se va a llevar a cabo establecen dicho juego. Las dos partes se encuentran montadas en un portatroquel: la matriz montada sobre la base y el punzón en una zapata superior. El uso de un portatroquel asegura una alineación adecuada del punzón y la matriz, sin importar el estado de la prensa. Los troqueles más simples son los que se emplean para hacer que rosén una lámina.

La prensa usada para llevar a cabo estos cambios de forma tiene una mesa estacionaria o platina, sobre la cual se sujeta la matriz. Una corredera guiada o carro, que sujeta el punzón, se mueve hacia arriba y abajo perpendicularmente a la platina. El movimiento y la fuerza del carro son suministrados por un cigüeñal, un excéntrico o cualquier otro medio mecánico. También se emplean prensas accionadas hidráulicamente.

En las operaciones se emplean troqueles de diferentes formas.

PERFORACION: Son los más sencillos, son utilizados para hacer agujeros en la pieza.

CILLAZADO: Es la operación de corte de una lámina de metal a lo largo de una línea recta entre dos bordes de corte.(para reducir grandes láminas a secciones más pequeñas)

CORTE: Se realiza por una acción de cizalla entre dos bordes afilados de corte. El borde superior de corte (punzón) se mueve hacia abajo sobrepasando

el borde estacionario inferior de corte (matriz). Cuando el punzón empieza a empujar el trabajo, ocurre una deformación plástica en las superficies de la lámina, conforme éste se mueve hacia abajo ocurre la penetración, y corta el metal.

PUNZONADO: Implica el corte de una lámina de metal a lo largo de una línea cerrada en un solo paso para separar la pieza del material circundante. La parte que se corta es el producto deseado en la operación.

DOBLADO: Están diseñados para efectuar pliegues simples o compuestos en la pieza en bruto.

El doblado se define como la deformación del metal alrededor de un eje recto.El metal dentro del plano neutral se comprime, mientras que el metal por fuera del plano neutral se estira. El doblez toma una forma permanente al remover los esfuerzos que lo causaron.

Doblado en V: La lámina de metal se dobla entre un punzón y una matriz en forma de V. Se pueden hacer con matrices en forma de V, son relativamente simples y de bajo costo. El doblado en V se usa generalmente para operaciones de baja producción.

Doblado de bordes involucra una carga voladiza sobre la lámina de metal. Se usa una placa de presión que aplica una fuerza de sujeción para sostener la base de la parte contra la matriz, mientras el punzón fuerza la parte en voladizo para doblarla sobre el borde de la matriz.

EMBUTICION: Se emplean para crear formas huecas. Para lograr una sección reducida en una parte hueca, como el cuello de un cartucho de fusil, se utilizan troqueles reductores especiales. Cuando la pieza terminada debe tener una protuberancia en la parte inferior o central suelen emplearse troqueles hidráulicos. En éstos el cuño se sustituye por un pistón que introduce en la pieza agua o aceite a presión, lo que obliga al metal a doblarse hacia fuera contra la matriz.

REBORDEADO: Forman un reborde curvo en piezas huecas. Un tipo especial de troquel de rebordeado, llamado troquel de costura con alambre, enrolla firmemente los bordes externos del metal alrededor de un alambre que se inserta para dar resistencia a la pieza.

Troqueles combinados: Están diseñados para realizar varias de las operaciones descritas en un único recorrido de la prensa; los troqueles progresivos permiten realizar diversas operaciones sucesivas de modelado con el mismo troquel.

En la acuñación de monedas se obliga al metal a pasar entre dos troqueles coincidentes, en los que figura un huecograbado del dibujo que debe formarse en la moneda.

TIPOS DE TROQUELES

Troqueles simples: Realizan una única operación en cada golpe de prensa y su alimentación es manual

Troqueles progresivos: Pueden realizar varias operaciones en cada golpe de prensa y se alimentan de una bobina de chapa automáticamente.

Troqueles transfer: Son similares a los progresivos, los diferencia que no son alimentados mediante una bobina, sino que realizan su trabajo sobre piezas en las que se ha realizado un trabajo previo

USOS DEL TROQUELADO

Los troquelados son utilizados en metales para los siguientes objetos:

Monedas Señalizaciones de metal para carreteras Señalamientos de metal de fabricación o industrias Placas oficiales decorativas Señales para industria de hoteles Señales para parques

    

Además los troquelados ofrecen detalles, en el metal, contraste y relieve.

Cuando una empresa quiere hacer el logo en una pieza de metal, las áreas de alto nivel se pulen, y las de bajo nivel de mantienen con un color mate o un color añejo lo que produce visualmente un acabado real, con áreas sobrepuestas que da una apariencia claramente legible.

Los troqueles, además de servir para trabajar sobre metales, también sirven para trabajar sobre papel o PVC, los conocidos adhesivos que hacen publicidad a empresas o servicios son cortados por los troqueles, que son piezas de metal que se hacen de acuerdo al diseño que tendrá el adhesivo. La

pieza de troquel es una especie de guía, o modelo, que se utiliza en estas maquinas donde gracias al golpe sobre el papel o PVC da un corte perfecto. Esto, gracias a sus bordes de filo que tienen para hacer del corte un proceso rápido de fina terminación.

Los troquelados que mandan a hacer las empresas pueden ser para sus tarjetas de visita, tarjetas de Navidad o en fin para cualquier fin que requiera de una máquina cortadora, ya que este proceso de troquelados trabaja de manera rápida, haciendo su trabajo por pasada, la cual puede fabricar en cantidades numerosas de una sola vez. Los troquelados pueden hacerse sobre materiales para cajas, estuches de polipropileno, cartón PVC, espumado, etc. los materiales que recurren mas a este tipo de servicio de PVC, especialmente tarjetas de crédito, y otros parecidos.

El troquelado garantiza un producto final con las dimensiones exactas al original, produciendo en altas cantidades todo lo que sea corte. Con las máquinas de troquelado se pueden hacer Filetes prepicadores, filetes plegadores, filetes cortantes. Las empresas tanto de alimentos, como de electrodomésticos, vestuario, servicios etc., han hecho alguna vez uso de troquelados.

Los troquelados también se utilizan en cajas, las empresas, una vez recibido el pedido programan en una máquina la plantilla de lo que será producido, lo que dará las dimensiones exactas de lo que se quiere lograr, las cantidades, el tipo de cartón a utilizar, el tipo de impresión, etc.

Los pasos que se siguen en la fabricación de cajas es el corte de la plancha. Siguiendo la medida del largo de dicha caja, luego se sigue mandando el material a lo que es la máquina troqueladora, en donde se podrá cortar para luego armarla y sellarla. El siguiente proceso es la impresión, para así finalmente armarla y pegarla. Como se puede ver el proceso para fabricar cajas o envases, o figuras en metal no es simple y las máquinas de troquelados son fundamentales. Con ésta, el trabajo es más rápido y alcanza una terminación óptima para la presentación ante el cliente.

ESTAMPADO

Proceso de fabricación que consiste en hacer caer un peso sobre una plancha metálica; la plancha toma entonces la forma de las matrices que tiene por encima y por debajo de ella.

Actualmente se pueden estampar piezas hechas con chapas de distinto grosor, previamente soldadas entre si.

El estampado es una de las tareas de mecanizado más fáciles que existen, y permite un gran nivel de automatismo del proceso cuando se trata de realizar grandes cantidades de un producto.

El estampado se puede realizar en frío o en caliente, el estampado de piezas en caliente se llama forja, y tiene un funcionamiento diferente al estampado en frío que se realiza en chapas generalmente. Las chapas de acero, aluminio, plata, latón y oro son las más adecuadas para el estampado.

Una de las tareas de estampado más conocidas es la que realiza el estampado de las caras de las monedas.

ESTAMPADO EN FRIO

Este proceso consiste en deformar plásticamente a las pieza metálica, colocando la pieza entre dos estampas que, por la presión que ejerce la maquina sobre ellas, le confieren a la pieza la forma deseada, esta deformación en frio genera en el material el fenómeno de acritud, se obtiene una pieza con una alta dureza. El problema radica en el tamaño y forma de la pieza a fabricar, que se ven limitados debido a que el material se trabaja en frio.La fluencia del material queda limitada a la cavidad de la estampa. El material se coloca entre dos matrices que tienen huecos grabados con la forma de la pieza que se desea obtener. El metal llena completamente los huecos de la estampa por medio de golpes o presión empleando martillos o prensas. El proceso de estampado termina cuando las dos matrices llegan a ponerse prácticamente en contacto.

MAQUINAS Y HERRAMIENTAS QUE INTERVIENEN EN EL PROCESO Martillos de doble efecto, prensas (verticales, excéntricas, hidráulicas, a fricción), martinetes, balancines, laminadoras, rebanadoras, acuñadoras.

Ventajas del estampado en frío  

Puede hacerse durante el proceso de impresión No requiere de una unidad de estampado caliente ni conocimientos

especializados Sólo requiere placas de impresión, no así grabados No necesita de puesta a punto (arreglo) en las máquinas Pueden manejarse materiales sensibles al calor, como etiquetas en

molde o encogibles Permite la impresión de medio tonos y gradientes Se pueden obtener altas velocidades de acabado (60-120 m/min)

ESTAMPADO EN CALOR

Mediante unas estampas que actúan por una fuerza exterior, se imprime al tocho la forma deseada en sucesivas etapas. Se emplea para piezas de forma complicada y que vayan a estar sometidas a grandes esfuerzos.

El proceso de estampado en caliente de polímeros termoplásticos se basa en el flujo plástico de un material alrededor de una herramienta de geometría inversa a la pieza deseada. Primeramente el material se calienta hasta un punto intermedio entre la temperatura de transición vítrea (Tg) y la temperatura de fusión (Tf), y después la herramienta se presiona contra el material uni

axialmente. Se suele utilizar una máquina similar a una prensa. La máquina desarrolla una fuerza de estampado del orden de 5 a 20 toneladas.

 

El estampado de precisión en caliente presenta varias ventajas frente al MIM, tales como el relativo bajo coste de las herramientas de estampación, la simplicidad del proceso y una alta precisión en el conformado de piezas pequeñas. Sin embargo, tiene el inconveniente de generar tensiones residuales elevadas y ser sólo aplicable a piezas con ratio de forma

BIBLIOGRAFIA

http://www.youtube.com/watch?v=JV0XYnixKf4

http://www.ingegraf.es/XVIII/PDF/Comunicacion17072.pdf

http://mexico.pma.org/magazine/fall04/pdf/TieneFiebre.pdf

http://www.loader.com.ar/austral04/tercerano/1cuatri/prod1_resumen_conformaciondemetales.doc

http://es.wikipedia.org/wiki/Troquel_(cortante)