El proceso de embutición profunda de chapa metálica convierte chapas planas en formas complejas tridimensionales. Estas formas pueden ser tazas, latas o cajas. El uso de este método es habitual en varias industrias, como la automovilística y la de preparación de alimentos. Esta embutición profunda crea piezas resistentes sin necesidad de cortar o soldadura del metal.
Gracias a ello, las piezas fabricadas son de la máxima calidad y resistencia. Además, este proceso ofrece una excelente precisión, lo que permite crear formas complejas en forma de copa o cilíndricas. Sin embargo, muchas personas desconocen los fundamentos de este proceso. En este artículo exploraremos el proceso de embutición profunda. También conocerá los tipos de embutición profunda. Empecemos.
¿Qué es la embutición profunda de chapa metálica?
La embutición profunda de chapa metálica es un proceso que da forma a chapas metálicas planas en piezas huecas más profundas, como latas, cajas y vasos. En este método, se coloca una chapa plana sobre una matriz y, a continuación, un punzón empuja el metal dentro de la matriz para crear una forma tridimensional. Esta técnica de conformado estira el metal sin cortarlo ni soldarlo.
Talleres de fabricación de metales suelen utilizarla para fabricar piezas resistentes y sin costuras. Los fabricantes prefieren la embutición profunda en la producción de coches, aviones y diversos productos de cocina. Ayuda a fabricar depósitos de combustible, fregaderos y recipientes para alimentos. Este método permite crear piezas complejas de gran resistencia y superficies lisas.
El proceso de embutición profunda también mejora la durabilidad del producto y reduce la necesidad de ensamblaje adicional. Recuerde que la embutición de chapa y la embutición profunda son diferentes entre sí. En la embutición, el material sufre empujes y tirones en la cavidad de la matriz para crear una forma hueca. Sin embargo, la profundidad de esta forma hueca no es muy alta.
La embutición profunda también crea una forma hueca. Sin embargo, la profundidad de esta estructura hueca es mayor (mayor que el diámetro de la pieza). Este proceso es muy versátil, lo que le hace destacar. Puede utilizar diversos materiales para crear una forma similar a una copa con un interior hueco.
Los materiales más utilizados en este proceso son el aluminio, el acero inoxidable, el latón, el cobre y el acero bajo en carbono. El sitio embutición profunda de chapa es rápido, lo que mejora la eficacia de la producción de las empresas. Sin embargo, el coste de este proceso de embutición también es muy elevado, lo que puede suponer una importante desventaja.
Materiales necesarios para el dibujo de chapa metálica
Para dar forma a las chapas metálicas se necesitan algunas herramientas y materiales esenciales. Cada uno de ellos ayuda a dar la forma correcta a la chapa sin desgarrarla ni arrugarla. Necesitará los siguientes materiales.
- Metal en bruto
- Muere
- Ponche
- Soporte en blanco
- Lubricantes
Proceso paso a paso de embutición profunda de chapa metálica
La embutición profunda transforma una chapa plana en una forma más profunda aplicando presión. El punzón empuja la chapa dentro de la matriz. Si la fuerza es demasiado fuerte, la chapa puede rasgarse. Si la fuerza es demasiado débil, puede arrugarse. Para evitar errores, los operarios utilizan la velocidad, la presión y las herramientas adecuadas. El operario debe realizar cada paso con cuidado para fabricar una pieza lisa, resistente y con la forma correcta.
Paso 1: Preparación de la pieza en bruto
El primer paso en el proceso de embutición profunda es la preparación de la pieza en bruto. Una pieza en bruto es un disco redondo y plano cortado de una chapa metálica. El tamaño de la pieza en bruto se elige cuidadosamente en función del tamaño y la forma de la pieza final. Si la pieza en bruto es demasiado pequeña, no llenará la matriz. Si es demasiado grande, puede arrugarse durante el proceso de conformado. Las piezas en bruto suelen fabricarse con herramientas de corte o máquinas láser para conseguir un borde limpio y uniforme.
Paso 2: Colocación de la pieza en bruto en el troquel
Una vez que la pieza en bruto está lista, se coloca encima de la cavidad de la matriz. La matriz es la herramienta inferior que da forma a las paredes exteriores de la pieza. La pieza en bruto debe estar bien centrada para que la embutición se produzca de manera uniforme. Si está descentrada, la pieza puede quedar ladeada o arrugarse por un lado. Un portapiezas presiona ligeramente la pieza desde arriba. Esto evita que los bordes se muevan demasiado cuando el punzón presiona hacia abajo.
Paso 3: El punzón presiona la pieza en bruto
El punzón es una herramienta con forma que empuja la chapa hacia la matriz. Se desplaza hacia abajo con gran fuerza y empieza a moldear la chapa plana hasta darle una forma más profunda. El metal se estira al entrar en la matriz y adquiere la forma del punzón. El punzón debe ser liso y estar alineado con la matriz para evitar dañar el metal. A menudo se utiliza lubricante para que el proceso sea más suave y para evitar que el metal se rompa o se sobrecaliente.
Paso 4: Moldear la forma profunda
A medida que el punzón continúa descendiendo, la chapa se va moldeando en forma de copa profunda o cilindro. Aquí es donde tiene lugar la mayor parte de la embutición. El metal se ve obligado a estirarse más allá de su forma plana. Este paso exige un cuidadoso equilibrio. Si el metal se estira demasiado de golpe, puede romperse o agrietarse en los bordes o esquinas. Este enfoque gradual permite que el metal se adapte a su nueva forma manteniendo paredes lisas y uniformes.
Paso 5: Retirar la parte dibujada
Una vez que el punzón ha alcanzado toda su profundidad y el metal se ha formado completamente para coincidir con la matriz, se vuelve a levantar el punzón. La pieza metálica conformada debe retirarse cuidadosamente de la matriz. Esto suele hacerse manualmente o con la ayuda de un sistema automatizado. A veces, la pieza embutida se pega al punzón o a la matriz debido a la fricción. Para evitarlo, los operarios utilizan pasadores eyectores o chorros de aire para empujar suavemente la pieza hacia fuera.
Paso 6: Recorte y acabado
Tras la eliminación, es necesario recortar el material sobrante alrededor de los bordes. El recorte elimina este exceso de metal para dar a la pieza un acabado liso y uniforme. Algunas piezas se pulen o se les da más forma utilizando Mecanizado CNC para cumplir unos requisitos de tamaño precisos. Si la pieza se va a pintar o revestir posteriormente, se limpia la superficie para eliminar aceites o polvo. En este punto, la pieza está lista para ser montada o remodelada.
Tipos de embutición profunda de chapa metálica
Se utilizan distintos métodos de embutición profunda en función de la forma de la pieza y la complejidad del diseño. Estos tipos ayudan a las industrias a seleccionar el método más adecuado para el trabajo.
1- Embutición profunda de acción simple
La embutición profunda de simple efecto es el método más básico y utilizado de embutición profunda. Consiste en un único punzón que se mueve hacia abajo para empujar la pieza metálica en bruto dentro de la cavidad de la matriz. Este proceso forma una pieza sencilla en forma de copa. Como la fuerza procede de un solo lado, es ideal para fabricar piezas poco profundas en las que la profundidad no es mucho mayor que el diámetro.
2- Doble acción de embutición profunda
La embutición profunda de doble acción utiliza dos movimientos separados. Un cilindro sujeta firmemente la chapa mediante un soporte, mientras que el segundo empuja el punzón dentro de la matriz. El soporte evita que la chapa se mueva demasiado en los bordes. Este método resulta práctico en sectores en los que la calidad de la pieza es esencial, como la fabricación de automóviles o la industria aeroespacial.
3- Proceso de embutición profunda multietapa
A veces una sola embutición no es suficiente, sobre todo para piezas que requieren formas muy profundas. La embutición profunda multietapa resuelve este problema conformando el metal en varias etapas. Tras la primera embutición, la pieza se vuelve a embutir utilizando diferentes matrices y punzones, cada uno de ellos diseñado para profundizar la forma y acercarla a la forma final.
4- Embutición profunda hidromecánica
La embutición profunda hidromecánica combina la presión de un fluido con la fuerza mecánica. En este método, un líquido a presión soporta la chapa durante la embutición. El líquido llena una cámara situada detrás de la matriz y ejerce una presión uniforme sobre la chapa. Este soporte reduce la fricción entre la chapa y la matriz, lo que facilita la embutición de formas profundas y complejas.
Aplicaciones de la técnica de embutición profunda de chapa metálica
Como he dicho antes, el proceso de embutición profunda ayuda a crear piezas con formas huecas. Su parte hueca o embutida es más profunda que el diámetro del propio material. Este proceso puede crear fácilmente una forma compleja (en forma de copa o cilíndrica). Por eso atrae la atención de varias industrias. He aquí una tabla que muestra la aplicación de este método en distintos sectores:
| Industria | Aplicaciones |
| Automoción | Depósitos de combustible, paneles de carrocería, silenciadores |
| Aeroespacial | Recipientes, piezas de motor, carcasas |
| Electrodomésticos. | Fregaderos, baterías de cocina, tambores de lavadora |
| Embalaje | Latas, tubos, aerosoles |
| Electrónica | Fundas para pilas, teléfono y cámara |
| Médico | Recipientes de gas, carcasas de herramientas quirúrgicas |
| HVAC/Fontanería | Piezas de conductos, tapas y cubiertas de válvulas |
Preguntas frecuentes
¿Cuál es la diferencia entre la embutición y la embutición profunda?
El proceso de embutición crea una estructura hueca en el material con una profundidad menor. En la embutición profunda, el material se presiona contra la matriz para crear una cavidad de estructura hueca. La profundidad de esta estructura hueca es mayor que la anchura del material. Las piezas fabricadas con el proceso de embutición no tienen una profundidad tan alta.
¿Qué materiales son adecuados para la embutición profunda?
Los materiales que no se rompen al doblarse se consideran ideales para la embutición profunda. Estos materiales son dúctiles y soportan fácilmente la presión de un punzón. Algunos ejemplos de estos materiales son el acero inoxidable, el aluminio y el latón, entre otros.
Conclusión
Antes, la fabricación de metales era muy complicada. Había menos tecnología y había que recurrir al trabajo manual. Sin embargo, las cosas han cambiado, ya que los procesos modernos permiten conseguir formas complejas con facilidad. Uno de esos procesos es la embutición profunda de chapa metálica.
En este artículo, el material se presiona contra la matriz con un punzón. Como resultado, se obtiene una forma hueca en el material. La profundidad de este punto hueco es muy alta. En este artículo, he explicado todos los pasos que intervienen en el funcionamiento de este proceso. Este proceso es frecuente en diversas industrias y ayuda a fabricar diferentes piezas de forma compleja.