En el pasado, la fabricación era muy lenta y estaba llena de errores. Sin embargo, los modernos procesos de fabricación han mejorado su rapidez y precisión. Gracias al utillaje, que ha mejorado notablemente la calidad de las piezas. Pero la pregunta es: "¿Qué es un utillaje y una matriz?".
Curiosamente, la fabricación de herramientas y matrices ha pasado a formar parte de casi todos los procesos de fabricación en todos los campos. Lo que hace que destaque es que ayuda en la producción en masa de piezas y componentes. La producción en masa con las especificaciones deseadas es necesaria en todos los proyectos, ¿verdad? En este artículo trataremos todos los pormenores de las herramientas y matrices.
¿Qué es Tool And Die?
Herramienta y troquel es un término muy utilizado en la industria manufacturera. Implica la creación de calibres, herramientas de corte, matrices, dispositivos de fijación, plantillas y otras herramientas relacionadas. Todas estas herramientas se utilizan para crear diferentes piezas y componentes. Este término se utiliza mucho en la industria manufacturera.
Herramienta y troquel se utilizan a menudo indistintamente para significar casi lo mismo. Sin embargo, existen algunas diferencias funcionales entre ambos términos. La función de las matrices es ligeramente distinta de la de las herramientas. Sin embargo, en conjunto, consideramos que ambos son lo mismo. Su función principal es casi la misma: fabricar, cortar y dar forma a los materiales.
Las matrices son un subconjunto de las herramientas; todas las matrices se clasifican como herramientas. Son aquellas herramientas que modifican funcionalmente la forma de los metales. Además, son el componente hembra de herramientas más grandes. Dado que todas las matrices se consideran herramientas, las herramientas no pueden considerarse matrices.
Los ingenieros que se dedican a la fabricación de herramientas trabajan tanto con herramientas como con troqueles. Esto significa que están hechos el uno para el otro y complementan sus funciones.
Una herramienta es cualquier dispositivo mecánico que corta, forma, soporta o moldea metales como parte de la estampación. Por ejemplo, las plantillas, las brocas y las cuchillas de corte se consideran herramientas. ¿Por qué? Porque todas ellas implican cortar y dar forma a materiales.
En la fabricación de herramientas y matrices, el bloque de punzonado actúa como matriz. Sin embargo, las fijaciones y otras piezas estructurales siguen considerándose herramientas. Recuerde que las herramientas y las matrices son de distintos tipos, según su función. El uso de herramientas y matrices es común en muchas industrias. Por ejemplo, en la industria automovilística, aeroespacial y electrónica, entre otras.
Tipos de herramientas
Las herramientas parecen ser un único dispositivo que corta los materiales. Sin embargo, existen diferentes tipos que varían en cuanto a su funcionamiento. Analicemos cada tipo de herramienta con más detalle:
- Herramientas de corte: Como su nombre indica, las herramientas de corte cortan materiales. Los ejemplos más sencillos son las sierras y las fresas. Su función es cortar el material para crear cualquier pieza.
- Herramientas de conformado: Estas herramientas no cortan los materiales. En su lugar, aplican fuerza y se doblan para crear diferentes formas. Ejemplos de herramientas de conformado son las prensas plegadoras y los rodillos.
- Herramientas de cizallado: Estas herramientas utilizan la fuerza para cortar chapas metálicas u otros materiales. Lo que distingue a estas herramientas es su capacidad para cortar chapas de gran tamaño.
- Herramientas de perforación: Estas herramientas ayudan a crear agujeros. No cortan, sino que perforan la chapa. Estas herramientas tienen diferentes potencias y fuerzas. Algunas sólo pueden crear agujeros en papel. Por el contrario, las herramientas de punzonado de gama alta pueden crear agujeros en chapas metálicas más gruesas.
Tipos de troqueles
Las matrices se agrupan por su función y los golpes de la prensa en el proceso de utillaje. Esta es la lista de tipos de troqueles:
- Troquel simple: Sólo puede realizar una única acción de corte y conformado por carrera. La máquina de troquelado simple es rentable. Sin embargo, es menos eficiente para tareas que requieren múltiples pasos.
- Troquel compuesto: Esta herramienta permite realizar con un solo golpe varias tareas de corte y conformado. Por tanto, es más avanzada y suele utilizarse en escalas profesionales.
- Múltiples troqueles: Este troquel es especial porque fabrica varias piezas con cada prensa. Los troqueles idénticos deben sincronizarse con el mismo mecanismo de control para trabajar juntos.
- Muere progresivamente: Es uno de los métodos más eficaces. ¿Por qué? Ayuda a realizar múltiples operaciones a la vez en lugar de poco a poco. Con un solo golpe se realizan múltiples operaciones de corte y conformado.
- Muere transferido: Esto comienza con piezas en bruto precortadas que se desplazan mecánicamente entre estaciones. La transferencia del troquel puede aumentar la eficiencia del trabajo y manipular piezas más grandes y complejas.
Fabricación de herramientas y matrices
El arte de fabricar tanto herramientas como troqueles es similar y cercano. Tanto las herramientas como las matrices se fabrican a escala industrial. El resultado son herramientas de alta calidad que facilitan la fabricación y la hacen más eficaz. En la sección siguiente veremos los fundamentos de la fabricación de herramientas y troqueles.
1- Fabricación de herramientas
La fabricación de herramientas se ocupa de la creación de herramientas que se utilizan en la producción de bienes. La fabricación de herramientas típica de la industria manufacturera incluye útiles y herramientas de corte. También incluye máquinas herramienta, como tornos y fresadoras. Se utilizan para probar, sujetar o fabricar piezas y componentes. Además, los fabricantes de herramientas también crean herramientas personalizadas adaptadas a trabajos y necesidades específicas. Fabricación de herramientas personalizadas suele ser necesaria para mejorar el nivel de las herramientas.
2- Matricería
La fabricación de troqueles es una subdivisión del proceso de fabricación de herramientas. Requiere una gran atención, y pequeños errores pueden dar como resultado una matriz equivocada. El proceso de fabricación de troqueles se centra en el mantenimiento y la creación de troqueles. Implica fabricar un conjunto de matrices, punzones y matrices de regla de acero. En la fabricación de troqueles se utilizan distintos materiales, como el acero templado. Cada material tiene sus pros y sus contras.
Importancia del proceso de matricería en la industria metalúrgica
Fabricar productos metálicos no es sólo cortar y doblar. Requiere un proceso y unas herramientas especiales para crear formas perfectas, una de las cuales es el proceso de herramientas y troqueles. Veamos por qué es tan importante este proceso.
- Produce productos precisos y coherentes: Cuando se fabrican muchas piezas metálicas, todas deben tener el mismo tamaño y forma. Este proceso de herramientas y matrices garantiza que el mismo diseño se repita con precisión.
- Acelera la producción: El proceso de matricería permite fabricar un gran número de productos. Una vez que el troquel está listo, puede producir simultáneamente cientos de productos idénticos. Esta alta velocidad ahorra tiempo y dinero a varias fábricas.
- Reduce los residuos: Como ya se ha dicho, el proceso de matricería es muy preciso. Por eso hay muy poco desperdicio de material. Este menor desperdicio de material reduce el coste de producción de material nuevo. Además, también protege el medio ambiente.
- Realiza diseños complejos: Algunos productos requieren formas muy detalladas. Esos intrincados diseños no pueden hacerse a mano ni con máquinas normales. Por eso, los fabricantes eligen herramientas y procesos de troquelado para fabricar esas piezas complejas, como engranajes y elementos decorativos.
- Ayuda a ahorrar costes: Las herramientas y matrices requieren unos costes iniciales elevados. Sin embargo, se pueden crear de miles a millones de piezas una vez que todo está listo. Esto reduce el coste total por pieza y resulta rentable a largo plazo.
Marcadores de herramientas y troqueles y sus responsabilidades
Un fabricante de herramientas y matrices monta y maneja distintas máquinas herramienta. Estas herramientas pueden estar controladas por ordenador o mecánicamente. Produce herramientas de precisión y troquela piezas e instrumentos metálicos.
¿Qué hacen los matriceros?
Los que trabajan en herramientas y matrices estudian planos, bocetos, especificaciones o diseños asistidos por ordenador. También manejan archivos informáticos de fabricación de herramientas y matrices.
- Los fabricantes de herramientas y matrices comprueban y confirman las dimensiones, tamaños, formas y tolerancias de las piezas de trabajo.
- Montan, manejan y desmontan herramientas manuales y mecánicas controladas por ordenador.
- Los matriceros también se aseguran de que las piezas encajen correctamente. Para ello, liman, rectifican y ajustan.
- Asisten a las pruebas finales de las herramientas y matrices para comprobar que cumplen las especificaciones.
- Los matriceros comprueban las dimensiones y los defectos. Lo hacen para asegurarse de que todo está en buenas condiciones.
Además de las funciones mencionadas, fabrican herramientas y soportes de precisión. Se utilizan para cortar, dar forma y moldear metales y otros materiales. Su función se extiende también a la fabricación de plantillas y dispositivos para sujetar metales.
Lo que hay que saber antes de dedicarse a la fabricación de herramientas y troqueles
La fabricación de herramientas y troqueles es un campo especializado en las empresas de fabricación de herramientas y troqueles. Implica conocimientos técnicos tanto con herramientas digitales como con troqueles y máquinas. Hay algunas cosas que debes saber para iniciarte en este campo.
1- Comprender las responsabilidades
Antes de iniciarse en este sector, debe saber qué herramientas utilizan los matriceros para preparar sus tareas. Su trabajo incluye la reparación y construcción de máquinas a medida. Para estas tareas utilizan equipos mecánicos e instrumentos de medición. También crean o cambian herramientas, matrices, plantillas, prototipos y dispositivos desde cero. Entre otras cosas, calculan las dimensiones y la tolerancia para configurar las máquinas.
2- Familiarizarse con los conocimientos adecuados para convertirse en un fabricante de herramientas y troqueles
Para ser un fabricante de herramientas y matrices, debe tener un buen conocimiento de las habilidades de moldeo involucrados en la empresa de herramientas y matrices. Recuerde que un fabricante de herramientas y matrices se somete a diferentes escenarios y procesos. Por lo tanto, debe obtener información valiosa sobre las operaciones de la máquina y los dibujos técnicos. Recuerde, la herramienta y muere es todo acerca de golpear la dimensión correcta. Una vez que comprenda la medición, será más fácil lograr la precisión.
3- Prepárese para las habilidades necesarias
Se necesitan muchas habilidades para tener éxito en este campo y ser un matricero profesional y comercial. Algunos de los conocimientos que hay que tener en la fabricación de plantillas y útiles son el uso de máquinas de surtido en la construcción de dispositivos en la industria. También se requieren conocimientos de soldadura para la soldadura de herramientas y el tratamiento térmico de herramientas de acero. También se necesita un buen dominio de las matemáticas y la informática. ¿Por qué? Porque le ayudarán con la tecnología CAD/CAM y las máquinas informatizadas.
Preguntas frecuentes
¿Son iguales las herramientas y las matrices?
No, las herramientas y los troqueles no son exactamente lo mismo. Las herramientas ayudan a cortar, moldear y dar forma al material. Pueden ser simples, como un martillo, o complejas, como una pieza CNC. Sin embargo, un troquel es una herramienta especializada para cortar y dar forma a los metales. En palabras sencillas, todas las matrices son herramientas, pero no todas las herramientas son matrices.
¿Es la matricería un oficio cualificado?
Sí, la fabricación de herramientas y matrices es un oficio cualificado. Requiere conocimientos especiales para trabajar con máquinas y materiales. Los matriceros deben tener formación en mecanizado, lectura de planos, CAD y software CAM. Esta gran precisión requiere años de formación para convertirse en un profesional de este campo.
¿Pueden automatizarse las herramientas y matrices?
Las herramientas y matrices pueden automatizarse utilizando tecnología avanzada, como las máquinas CNC. Esta automatización permite a los fabricantes producir piezas más complejas y precisas. Además, reduce los errores humanos y garantiza la precisión.
Conclusión
El proceso de fabricación de herramientas y matrices es la columna vertebral de varias industrias metalúrgicas modernas. Este proceso ha transformado la forma de fabricar productos. Ahora permite a las industrias fabricar piezas de alta calidad con precisión. Lo que lo hace especial es su capacidad de producción en serie. Una vez que la configuración está lista, se pueden crear millones de piezas simultáneamente.
Esto supone una ventaja para muchas industrias, ya que ahorra tiempo y dinero. Ya se trate de cortar, dar forma o conformar, se trata de herramientas y matrices que garantizan la precisión de cada pieza. En este artículo, he explorado todos los aspectos de este proceso, incluidos sus tipos e importancia. Conocer todo sobre este proceso es un paso inteligente hacia la producción moderna.