El estampado (stamping) es el proceso de deformación plástica de un material con un cambio en la forma y dimensiones del cuerpo. Muy a menudo, los metales o los plásticos se someten a estampado . Hay dos tipos principales de estampado: hoja y volumétrico. La estampación de chapa implica en su forma original un cuerpo, una de cuyas dimensiones es despreciable frente a las otras dos (chapa hasta 6 mm). Un ejemplo de estampado de chapa es el proceso de punzonado de chapa, que da como resultado metal perforado ( chapa perforada ). De lo contrario, el estampado se llama volumétrico. Para el proceso de estampado, se utilizan prensas , dispositivos que permiten deformar los materiales mediante la acción mecánica.
Según el tipo de equipo utilizado, el estampado de materiales laminares se puede dividir en tipos:
La herrería y la herrería tienen una larga historia. El hombre conoce desde hace mucho tiempo las herramientas de herrero más simples para forjar: martillo , tenazas y yunque , así como el equipo de calefacción más simple: la fragua . La primera mecanización de los procesos de forja se remonta al siglo XVI, cuando se empezaron a utilizar martillos mecánicos de palanca, accionados por agua, impulsados por la energía del flujo del agua. En ausencia de energía hidroeléctrica, se utilizaron martillos de pilotaje (caída).
En 1842 , James Nesmith construyó el primer martillo de vapor, y en 1846 Armstrong construyó la primera prensa hidráulica de vapor . En el mismo siglo XIX se empezaron a utilizar martillos mecánicos y neumáticos accionados, se desarrollaron prensas de manivela y otras máquinas de forja y estampación de manivela .
La esencia del método radica en el proceso en el que una hoja, tira o tira enrollada en un rollo obtenido por laminación se utiliza como pieza en bruto. El estampado de láminas produce una amplia variedad de piezas planas y espaciales de fracciones de gramo y tamaños calculados en fracciones de milímetro (por ejemplo, el segundero de un reloj), y piezas de decenas de kilogramos y varios metros (revestimiento de una coche , avión , cohetes ).
Para las piezas obtenidas por estampación de láminas, es característico que el grosor de sus paredes difiera ligeramente del grosor de la pieza original. En la fabricación de piezas espaciales mediante estampación de chapa, la pieza suele experimentar una importante deformación plástica . Esta circunstancia hace necesario imponer requisitos suficientemente altos de plasticidad al material de la pieza .
En el estampado de láminas, se utilizan con mayor frecuencia acero con bajo contenido de carbono, aceros de aleación dúctil , cobre , latón que contiene más del 60% de Cu , aluminio y sus aleaciones , aleaciones de magnesio , titanio , etc .. El estampado de láminas produce piezas planas y espaciales a partir de láminas no -materiales metálicos, como cuero , celuloide , vidrio orgánico , fieltro , textolita , getinaks , etc.
El estampado de láminas es ampliamente utilizado en diversas industrias, especialmente en la fabricación de automóviles, tractores, aeronaves, cohetes e instrumentos, industria eléctrica, etc.
Los beneficios del estampado de chapa incluyen:
La forja en caliente (GOSH) es un tipo de tratamiento a presión de metal , en el que la conformación de una pieza forjada a partir de una palanquilla calentada a la temperatura de forja se lleva a cabo utilizando una herramienta especial: un sello. El flujo de metal está limitado por las superficies de las cavidades (así como las protuberancias) realizadas en partes separadas del troquel, de modo que en el momento final del estampado forman una sola cavidad cerrada (chorro) según la configuración de forjado. Como espacios en blanco para estampado en caliente , se utilizan perfiles laminados redondos, cuadrados, rectangulares, así como periódicos. En este caso, las barras se cortan en espacios en blanco separados (dimensionales), aunque a veces se estampan a partir de una barra con la posterior separación de la forja directamente en la máquina de estampado.
El uso del estampado volumétrico está justificado en la producción en serie y en masa. Cuando se utiliza este método, la productividad laboral aumenta significativamente, se reduce el desperdicio de metal y se garantiza una alta precisión de la forma del producto y calidad de la superficie. El estampado se puede utilizar para obtener productos de formas muy complejas que no se pueden obtener mediante técnicas de forja libre.
El estampado en troqueles abiertos se caracteriza por un espacio variable entre las partes móviles y fijas del sello. Parte del metal fluye hacia este espacio - flash , que cierra la salida de la cavidad del sello y obliga al resto del metal a llenar toda la cavidad. En el momento final de la deformación, el exceso de metal en la cavidad se exprime hacia el flash, lo que permite no imponer altos requisitos en la precisión de las piezas de trabajo en términos de masa. La desventaja de este método de estampado es la necesidad de eliminar rebabas durante el mecanizado posterior. Se pueden obtener piezas forjadas de todo tipo estampando en matrices abiertas.
La forja en troquel cerrado se caracteriza porque la cavidad del troquel permanece cerrada durante el proceso de deformación. El espacio entre las partes móviles y fijas del sello es constante y pequeño, no se proporciona la formación de destellos en él. El dispositivo de dichos sellos depende del tipo de máquina en la que se estampan. Por ejemplo, la mitad inferior de la matriz puede tener una cavidad y la mitad superior un reborde (en las prensas), o la mitad superior puede tener una cavidad y la mitad inferior un reborde (en los martillos). Un sello cerrado puede tener dos planos de separación mutuamente perpendiculares. Al forjar en matrices cerradas, es necesario observar estrictamente la igualdad de los volúmenes de la pieza de trabajo y la forja, de lo contrario, con la falta de metal, las esquinas de la cavidad de la matriz no se llenarán, y con un exceso, el la altura de la forja será mayor que la requerida. El tronzado de piezas de trabajo debe garantizar una alta precisión.
En la forja en frío (CSS), la temperatura de la pieza de trabajo original es más baja que en la forja. Esto provoca altos valores de resistencia del metal a la presión de forja y una fluidez significativamente menor, lo que limita la posibilidad de obtener productos de forma compleja. Sin embargo, en comparación con GOSH, el metal no sufre modificación térmica, no se contrae al enfriarse y no hay riesgo de agrietamiento en caliente . La precisión de la ejecución de la superficie durante CCS es comparable a la del corte de metales, pero después de CCS no hay concentradores de tensión (riesgos y arañazos) en la superficie metálica. Por lo tanto, las piezas de alta precisión y (o) alta carga se fabrican utilizando los métodos HOS, por ejemplo: cojinetes de bolas para la suspensión de automóviles, cigüeñales de motores de combustión interna, piezas de bujes de rotores de helicópteros .
La forja por laminación es una operación de cambio de forma de procesamiento de metales por presión, obteniendo piezas asimétricas a partir de un tocho cilíndrico al actuar simultáneamente cargas radiales y axiales sobre él. La carga axial de la pieza de trabajo se crea debido al movimiento del punzón , y la carga radial se debe al rodaje de su superficie lateral en rodillos o rodillos. Por lo tanto, la forja por laminación es un método de deformación local compleja, en el que una de las principales operaciones de forja, perforación o recalcado, se combina en un proceso tecnológico con laminación o laminación transversal. La forja por laminación permite fabricar piezas macizas y huecas de planta redonda, productos de pequeño tamaño de pared delgada y de pared gruesa utilizados en la fabricación de instrumentos, así como piezas de gran tamaño con alta precisión y calidad en esfuerzos tecnológicos que son una orden. de magnitud menor que con los métodos de forja tradicionales. La carga compleja de la zona de deformación plástica por acción periódica local con acción simultánea a través de una zona permanentemente fija permite obtener un nuevo efecto tecnológico que es inalcanzable por otros métodos de deformación. La forja por laminación contribuye a la mejora de las propiedades físicas y mecánicas del metal procesado, proporciona la disposición requerida de sus fibras, lo que aumenta las propiedades de rendimiento de las piezas resultantes. El costo relativamente bajo de las herramientas, el corto tiempo de preproducción, la posibilidad de cambiar rápidamente a otro tamaño estándar de la pieza, el uso de equipos de baja potencia hacen posible el uso de la estampación por rodillos tanto en grandes como en medianas y pequeñas. -producción a escala.
Durante el estampado de pulsos magnéticos, la energía eléctrica se convierte directamente en energía mecánica, lo que conduce a la deformación de la pieza de trabajo. Para el estampado, la pieza de trabajo se coloca en un fuerte campo magnético pulsado creado por un solenoide con un banco de condensadores conectado. Bajo la influencia de este campo magnético, surgen corrientes de Foucault en la pieza de trabajo; la interacción del campo magnético inducido por ellos con el campo magnético del solenoide conduce a la deformación. El proceso tiene lugar en unas pocas decenas de microsegundos [1] .
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