El curvado de chapas de grandes espesores es uno de los múltiples procesos para el mecanizado de materiales que requiere de la aplicación de una fuerza, con alto grado de intensidad, para provocar la deformación del material.
La importancia de las chapas en la metalmecánica
Las chapas son láminas, de distintos grosores o espesores, que se utilizan ampliamente en la metalmecánica. Con una chapa, por ejemplo, se pueden construir máquinas o la carrocería de los coches, por citar algunos ejemplos. Este tipo de piezas se fabrica en distintos materiales; así podemos encontrar chapas de acero inoxidable, acero al carbono, hierro, madera, etcétera. Sin embargo, la más utilizada en la metalmecánica es la de acero inoxidable, por su versatilidad.
Y es que con una plancha de acero se pueden realizar múltiples cortes para obtener, a la vez, planchas más pequeñas y de distintas medidas. Las chapas tienen grosores o espesores muy variados; por ejemplo, existen chapas de acero inoxidable con espesor de 1 mm hasta chapas con un grosor de 50 mm, que resultan más difíciles de trabajar.
Las chapas se mecanizan, generalmente, utilizando procesos de prensado y troquelado. También pueden realizarse cortes utilizando distintas máquinas herramientas, como el corte y grabado a láser, pero, sin duda, una de los procesos más comunes es el curvado y doblado de estas chapas.
Las chapas se utilizan en todos los sectores industriales, pero las chapas curvadas o dobladas tienen gran presencia en estas industrias a nivel calderería
Proceso de curvado de chapas de grandes espesores
A través del curvado de chapas se pretende conseguir que una pieza plana adquiera bordes curvos. Para conseguir estos resultados se aplica una fuerza e intensidad específica a la chapa para que esta se deforme de manera permanente; la presión ejercida sobre la chapa varía en función del grado de curvatura que se quiera conseguir.
Para que una chapa pueda curvarse de forma eficaz, es necesario que se cumplan ciertos factores. Empezamos por la elasticidad del material, que puede provocar que la chapa no se deforme o curve de forma permanente, sino que recupere su posición original. Para evitar esto, es importante acentuar los ángulos donde se realiza el curvado y hacerlo utilizando una intensidad y fuerza elevadas. Por otra parte, el radio de curvado también resulta un factor determinante para estos procesos y es que esto influye directamente sobre el espesor de la chapa porque pueden aparecer grietas o romperse la pieza después del curvado.
La última característica de las chapas sobre la que se debe prestar especial atención es el sentido en el que se encuentran las fibras de la chapa; si el curvado se hace contrario al sentido de estas, los resultados no serán de calidad.
Cuando se hace el curvado de la chapa es posible observar cómo la placa de metal, en este caso, se expande y comprime a su máxima expresión. Eso es porque con este proceso lo que se hace es comprimir el interior y expandir el exterior. Curiosamente, cuando se hace este trabajo, las partículas que conforman la chapa cambian de posición.
Es importante que el proceso de curvado de chapas de grandes espesores se realice por un experto que domine esta técnica y que, además, sea capaz de encontrar la zona neutra de la chapa para conseguir que el curvado sea de calidad.
La prensa: máquina herramienta para el curvado
La máquina herramienta que más suele emplearse para este tipo de mecanizados es la prensa, pero también es posible utilizar rodillos y planchas especiales para el curvado, así como plegadoras de chapas.
La prensa es una máquina ideal para hacer operaciones en frío y caliente, que se compone por un bastidor sobre el cual se sostienen una banca y un ariete; además, esta máquina cuenta con una fuente de potencia y un mecanismo a través del cual se consigue mover el ariete de forma lineal así como en ángulos rectos en relación con la bancada.
Este tipo de máquinas es el más adecuado para el curvado de chapas de grandes espesores por las grandes cantidades de energía que son capaces de producir y que, para estos trabajos en concreto, resulta de vital importancia. Para las funciones de doblado o conformado, por ejemplo, las prensas deben equiparse con herramientas especiales como los matrices y punzones. En el caso del curvado, en algunos talleres de mecanizados apuestan por utilizar las prensas con matrices, puesto que esto aumenta la velocidad de producción y permite ahorrar en costes.
Existen múltiples tipos de prensas capaces de hacer distintas tareas, pero las más conocidas son las prensas mecánicas y las hidráulicas. Las primeras funcionan utilizando un motor eléctrico que produce energía que se traslada a través de un embrague o acoplamiento. Las prensas hidráulicas, por su parte, se basan en el principio de física de Pascal y utilizan un pistón para alimentarse que maneja un fluido a alta presión a través del cual se consigue ejercer bastante fuerza.
También es posible encontrar prensas mixtas, en las que, por ejemplo, se realiza el corte de la chapa y después el doblado de la misma. Estas prensas siempre funcionan en dos fases y atendiendo a dos procesos sobre una misma pieza.
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