L'estampació de metalls és un pas vital en la fabricació industrial, que proporciona una manera econòmica de crear peces de precisió en grans quantitats. És una tècnica bàsica disponible en diversos camps com l'automoció , l'electrònica i el consum, on pot formar formes geomètriques complexes amb alts nivells de repetibilitat i precisió.
Què és l'estampació metàl·lica?
Aquest és un tipus de procés de fabricació en el qual s'obté la deformació plàstica o separació de plaques, tires, tubs, perfils, etc. mitjançant l'ús de la premsa i el motlle per aplicar-hi forces externes.
El procés d'estampació de metalls
1.Disseny
Crea un dibuix de maquinari basat en els requisits del producte i determina'n la forma i la mida, inclosa la precisió dels metalls.
2. Fabricació de motlles
A partir dels dibuixos de maquinari, dissenyeu els motlles corresponents, com ara els superiors, els inferiors, els dispositius de guia, etc.
3.Preparació del material
Trieu materials metàl·lics adequats com l'acer al carboni, l'acer inoxidable, el coure, etc., i talleu-los en plaques, tires o tubs de les mides necessàries.
4. Estampació
Introduïu el material metàl·lic a la màquina d'estampació de manera que exerceixi pressió sobre ell a través de la col·laboració entre el motlle superior i el inferior, donant lloc a la deformació plàstica que conforma la fabricació del maquinari.
5. Posttractament
Realitzar operacions de desbarbat com ara arrodonir vores afilades; processos de conformació, per exemple, aplanadors de doblegat; accions de neteja com ara rentar per eliminar la brutícia, entre d'altres, que es realitzen en ferramentes estampades per tal d'aconseguir precisió i qualitats superficials.
6.Inspecció de qualitat
En els ferramentes estampats, s'ha de fer una inspecció de qualitat de la mida, la forma i les propietats mecàniques per tal que els productes compleixin els estàndards necessaris.
Materials comuns d'estampació de metall
Els materials d'estampació més utilitzats solen tenir: una varietat d'acer, acer inoxidable, alumini, coure i altres classes de plaques no metàl·liques, de les quals es classifica l'acer (inclosa la tira).
Classificació per gruix
(1) Placa prima (2) Dins la placa (3) Placa gruixuda (4) Placa extragruixuda
Classificació per mètode de producció
(1) Xapa d'acer laminada en calent (2) Xapa d'acer laminada en fred
Classificació per característiques superficials
(1) Xapa galvanitzada (xapa galvanitzada en calent, xapa galvanitzada) (2) Xapa estanyada (3) Acer compost (4) Acer recobert de color
Classificació per ús
(1) Placa d'acer per a ponts (2) Placa d'acer per a calderes (3) Placa d'acer per a la construcció naval (4) Placa d'acer per a blindatge (5) Placa d'acer per a automoció (6) Placa d'acer per a cobertes (7) Placa d'acer estructural (8) Placa d'acer elèctric (làmina d'acer al silici) (9) Placa d'acer per a bala
Placa laminada en fred
1. Placa d'acer prim ordinària laminada en fred
La xapa fina d'acer laminada en fred és una xapa laminada en fred d'acer estructural al carboni ordinari, comunament coneguda com a xapa freda. Prové d'una tira d'acer laminada en calent d'acer estructural al carboni ordinari, que després d'una laminació en fred addicional es fa amb una xapa d'acer de menys de 4 mm de gruix. A causa del laminatge a temperatura ambient, no produeix òxid de ferro, per tant, la qualitat de la superfície de la xapa freda, l'alta precisió dimensional, juntament amb el recuit, les seves propietats mecàniques i propietats de procés són millors que les de la xapa laminada en calent, i en moltes àrees, especialment en el camp de la fabricació d'electrodomèstics, s'ha anat substituint gradualment la xapa laminada en calent per aquesta.
2. Placa d'acer prima d'alta qualitat laminada en fred
Amb la xapa d'acer prima ordinària laminada en fred, la xapa d'acer estructural al carboni d'alta qualitat laminada en fred també és la xapa freda més utilitzada en la xapa d'acer prima. La xapa d'acer al carboni d'alta qualitat laminada en fred està feta d'acer estructural al carboni d'alta qualitat, laminada en fred en una xapa de menys de 4 mm de gruix.
Placa laminat en calent
La planxa laminada en calent de superfície no àcida comuna per a l'estampació està feta principalment d'acer estructural de carboni d'alta qualitat. L'acer estructural de carboni d'alta qualitat té menys del 0.8% d'acer al carboni, aquest acer conté menys sofre, fòsfor i inclusions no metàl·liques que l'acer estructural de carboni, i les seves propietats mecàniques són més excel·lents.
Segons el contingut de carboni, es pot dividir en tres categories: acer baix en carboni (C ≤ 0.25%), acer mitjà en carboni (C 0.25-0.6%) i acer alt en carboni (C > 0.6%). Segons el contingut de manganès, es divideix en dos grups: contingut de manganès normal (que conté manganès del 0.25% al 0.8%) i contingut de manganès més alt (que conté manganès del 0.70% al 1.20%). Aquest últim té millors propietats mecàniques i rendiment de processament.
Tipus comuns de Estampat de metall
Estampació progressiva de matrius
L'estampació progressiva amb matrius és un mètode en què es duen a terme diverses operacions d'estampació en una sola passada de premsa. Una tira de metall es mou a través de diverses estacions, cadascuna realitzant la seva pròpia funció específica, com ara tallar, doblegar o punxonar. Per a la producció d'alt volum, aquest procés ofereix una precisió constant i un temps de fabricació reduït. A més de ser eficient i capaç de produir peces complexes, l'estampació progressiva amb matrius s'utilitza habitualment en les indústries de l'automoció i l'electrònica.
Estampació de matriu de transferència
D'altra banda, l'estampació amb matrius de transferència implica el moviment de peces individuals d'una estació a una altra dins de la premsa. A diferència de l'estampació progressiva, on la peça es mou mecànicament o automàticament entre matrius per a diferents operacions, aquest mètode es pot aplicar en peces i conjunts més grans que requereixen múltiples operacions de conformació. És adequat per manipular diferents formes i mides, per la qual cosa el fa ideal en la indústria aeroespacial, així com en els sectors de la maquinària pesada.
Estampació de matrius compostes
Aquest procés permet que diverses operacions de tall i conformació es realitzin alhora amb un sol cop de premsa. Aquesta tècnica és altament eficient per crear peces sense complicacions amb alta precisió i un mínim malbaratament de material. Indústries com els dispositius mèdics utilitzen peces planes petites que tenen requisits estrictes sobre toleràncies ajustades i normalment utilitzen estampació amb matrius compostes. Els fabricants d'electrònica de precisió confien en l'estampació amb matrius compostes perquè ofereix precisió i estabilitat.
Estampació de quatre diapositives
Mentrestant, l'estampació de quatre corredisses implica quatre corredisses diferents que treballen juntes per manipular la tira de metall. Amb l'estampació de quatre corredisses, és possible fer fàcilment corbes o formes complexes que serien difícils d'utilitzar altres tipus d'estampació. D'altra banda, la producció de peces complexes però petites, l'estampació de quatre corredisses és molt versàtil i rendible. La producció de molles, clips i connectors per a electrònica de consum i telecomunicacions, entre d'altres, utilitza molt l'estampació de quatre corredisses.
En blanc
El tallat fi és un tipus avançat d'estampació de metalls que combina principis que es troben tant en l'estampació com en l'extrusió per produir peces d'alta precisió i amb vores suaus. Aquest mètode és particularment útil per produir peces que requereixen toleràncies ajustades i un acabat d'alta qualitat. El tallat fi s'utilitza àmpliament en la indústria de l'automoció per a components com ara engranatges i altres peces de precisió on la qualitat de la superfície i la precisió dimensional compten.
Característiques del procés d'estampació
-Les peces de formes complexes es poden estampar amb menys residus i una alta taxa d'utilització de materials.
-Alta precisió dimensional, qualitat estable i bona intercanviabilitat de les peces estampades.
-Operació senzilla, alta productivitat
-Preu baix
-Fabricació de motlles complicada, cost elevat
-Apte per a la producció en massa
Tipus de motlles d'estampació
El motlle d'estampació es divideix generalment en motlle d'un sol procés, motlle compost i motlle progressiu.
Comparació de les característiques del motlle d'un sol procés, el motlle compost i el motlle continu
Article | Motlle d'un sol procés | Motlle compost | Motlle continu |
Precisió d'estampació | Generalment més baix | Precisió mitjana, alta | Precisió mitjana, alta |
Requisits de matèries primeres | No estricte | A més de tires, també es poden utilitzar retalls per a articles petits | Tira o enrotlla |
Productivitat de l'estampació | Sota | Superior | alt |
Possibilitat de realitzar la mecanització i l'automatització de les operacions | Més fàcil, especialment adequat per a l'automatització en premses de transferència | Difícil, algunes operacions mecàniques només es poden aconseguir en una sola màquina | Fàcil, especialment adequat per a l'automatització en una sola màquina |
Versatilitat de producció | Bé, adequat per a la producció de lots mitjans i petits i la producció en massa de peces grans | Deficient, només apte per a la producció en massa | Deficient, només adequat per a la producció en massa de peces mitjanes i petites |
Complexitat i preu | Estructura simple, cicle de fabricació curt i baix preu | Estructura complexa, difícil de fabricar i preu elevat | L'estructura és complexa, la fabricació i l'ajust són difícils, i el preu augmenta en proporció directa al nombre de llocs de treball. |
Per a què s'utilitza l'estampació de metall?
1. Productes electrònics: carcasses, connectors i altres components de maquinari per a productes electrònics com ara telèfons mòbils, ordinadors i televisors.
2. Recanvis d'automòbil: peces de motor d'automòbil, peces del sistema de suspensió, peces del sistema d'escapament, etc.
3. Decoració d'edificis: plaques metàl·liques, canonades metàl·liques, cables metàl·lics i altres materials de decoració d'edificis.
4. Electrodomèstics: carcasses, connectors i altres components per a electrodomèstics com ara aires condicionats, neveres, rentadores, etc.
