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Gane eficiencia al hacer formas en 2-D en aplicaciones de estampado

El rectificado lineal y la elección de los aceros de herramienta y los recubrimientos co-rrectos para una aplicación son maneras en que una compañía de formado de metales puede reducir sus dolores de cabeza al producir formas en 2-D en prensa estampadora.

Los talleres no tienen intenciones de rechazar órdenes de estampado que impongan un reto. De hecho, algunos talleres implementan aplicaciones de estampado y fabricación no tradicionales para cualquier número de corridas de producción de partes de manera regular. Ya sea al crear formas únicas para partes especiales o al implementar un nuevo concepto de diseño que agregue valor, los fabricantes estampadores pueden descubrir que man-tener los requerimientos del producto fi-nalizado con consistencia puede ser un reto.

Además, si se requieren operaciones secundarias o golpes adicionales en la progresión, la pérdida de tiempo y el aumento de la mano de obra pueden devorar rápidamente los presupuestos y entorpecer los calendarios de producción. Si se agregan a estos retos los dolores de cabeza causados por herramientas débiles y presiones de extracción, los estampadores pueden enfrentar grandes obstáculos cuando aceptan producciones de partes especiales.

Con diversas opciones en herramental especial, que incluyen formas en 2-D, los fabricantes tienen alternativas cuando se trata de reducir la necesidad de operaciones secundarias y el número de golpes en la progresión. Además, con las herramientas adecuadas para la aplicación puede alargarse la vida de la herramienta y reducirse la adhesión de material.

Evalúe la aplicación

Cuando una corrida de producción de partes requiere que un operador saque una parte sin acabar del dado y haga algunas operaciones secundarias, se pierden tiempo y dinero. Ya sea que la parte necesite fresado, rectificado, doblado o cualquier otro tipo de formado, hasta un solo paso extra puede causar grandes retos e ineficiencias.

El herramental especial para formas en 2-D puede ayudar a reducir las progresiones de estampado necesarias al reducir los golpes en la progresión, pero evaluar la aplicación y el diseño de partes antes de empezar la producción puede ayudar a ahorrar tiempo y costos considerables. Trabajar con los ingenieros de diseño y con el fabricante de herramental puede ayudar a identificar las dificultades potenciales y determinar el mejor herramental para el trabajo. El herramental correcto con frecuencia puede completar una forma especial en un golpe, en lugar de tres, cuatro o más en la progresión.

Junto con las consideraciones de formado, los fabricantes además necesitan tomar en cuenta detalles adicionales de la aplicación, que incluyen el tipo de material y los requerimientos de diseño del producto final. Por ejemplo, el diseño de una parte podría poner más presión en un área de la parte que en otra, otra parte podría tener una punta demasiado angosta; y una parte más podría requerir longitudes de punta largas para quitar formas en la progresión.

Todo diseño de parte única puede causar presiones de extracción; aumentar la adhesión del material; y debilitar las he-rramientas, resortes y otros componentes del dado, lo cual puede causar retos incluso mayores más adelante y afectar negativamente la calidad de la parte.

Rectificado lineal

Para atender estos retos asociados con la producción de formas en 2-D, algunos fa-bricantes de herramental han empleado rectificado lineal.

El rectificado lineal (SLG, por sus siglas en inglés) es un proceso de maquinado usa-do para manufacturar el punzón especial para formas en 2-D. El método puede usar-se para cualquier herramienta que tenga un radio interno o una característica que proporcione un rectificado en línea con la carrera del punzón. Esta característica le da al punzón mejores propiedades de extracción, mejor estructura del grano y mejor acabado superficial, lo cual ayuda a reducir la escoriación y la adhesión de material al mismo tiempo que mejora la vida de la he-rramienta.

Al contrario de un punzón maquinado cilíndricamente, el proceso de maquinado SLG es completado en línea con la penetración del punzón. En este proceso las estrías de rectificado y el punzón se mueven en la misma dirección, mientras que en los punzones maquinados cilíndricamente, las estrías y el punzón se mueven en direcciones perpendiculares. Un punzón maquinado con rectificado lineal (SLG) produce menos fricción y adhesión y se despega del material de manera más fácil, dejando una hoja más limpia con menos distorsión de agujeros.

El proceso SLG además ayuda a postergar el desgaste de componentes que soportan a toda la operación de estampado. Resortes, bujes, pasadores y otros componentes sufren por el esfuerzo extra conforme el punzón se achata, lo cual puede causar fatiga y rotura. Prolongar la vida del punzón beneficia a estos componentes con una vida más larga, también.

El método EDM de penetración para manufacturar herramientas de punzón para formas en 2-D es común, rentable y ampliamente disponible; sin embargo, el rectificado lineal (SLG) puede brindar mayores propiedades de extracción debido al acabado de la superficie y a la estructura del grano. El proceso SLG puede estar disponible sólo en ciertos punzones para formas en 2-D, por lo que el estampador debe asegurarse de hablar con el fabricante de herramientas sobre la aplicación en detalle, para elegir la herramienta correcta.

Selección de los aceros de herramienta y recubrimientos correctos

El tipo de material puede desempeñar una parte importante en el éxito o en la falla de la producción de partes con formas en 2-D. Con frecuencia, las mayores frustraciones de los estampadores ocurren con materiales que se adhieren con facilidad como el aluminio, el cobre y el acero galvanizado, mientras que el acero inoxidable plantea el reto de la contracción. Cualquier tipo de acero de primera y de alta resistencia y baja aleación puede adherirse al punzón, lo que significa que es necesaria la combinación correcta de acero de herramienta y recubrimiento para mejorar la eficiencia.

Las herramientas de punzón para formas en 2-D están disponibles con la ma-yoría de los fabricantes de herramental casi en cualquier forma y tamaño que un in-geniero de diseño pueda imaginar. Al igual que diseños de herramientas totalmente a la medida, muchos punzones para formas en 2-D están catalogados por el fabricante, y están disponibles en un plazo de entrega más rápido que diseños totalmente a la medida.

Identificar las características clave del tipo de material y de la aplicación puede ayudar a los fabricantes a trabajar mejor con los diseñadores del fabricante de he-rramental para seleccionar los mejores recubrimientos y aceros de herramienta para el trabajo. Pueden utilizarse muchas va-riedades de aceros de herramienta, que incluyen M2, M4, 3V, 9V, 10V, 15V, Ultima®, S7, A2 y D2.

Los recubrimientos pueden ser un factor importante en la mitigación de los retos asociados con el uso de punzones para formas en 2-D para la creación de productos únicos. Los recubrimientos pueden ayudar a reducir el coeficiente de fricción, lo cual resulta en una menor adhesión del material. Hay numerosos tipos de recubrimientos disponibles para los estampadores, los cuales incluyen Optima, OptimaX®, Wear-Beater™, CrN, ZiCrN, TiCrN y Forte®.

Al trabajar con el fabricante de herramental, los estampadores deben hacer preguntas sobre la combinación adecuada de acero de herramienta y recubrimiento que funcionará mejor para la aplicación particular.

Menos retos, mayor eficiencia

Los diseños de partes únicas y formas desconcertantes no tienen por qué causar dolores de cabeza por la producción ni frustración por la calidad de las partes. Tomarse el tiempo para evaluar la aplicación, considerar las opciones de rectificado e identificar los aceros de herramienta y recubrimientos correctos puede ayudar a los estampadores a lograr un mayor éxito al usar punzones para formas en 2-D. Un mayor éxito naturalmente se traduce en mayores ahorros de tiempo, más eficiencia y mayores ahorros en costos.

Jeremy Edson es gerente de productos de estampado de Wilson Tool International, www.wilsontool.com.