Procesos de estampación metálica: operaciones, tipos de troquel y cuándo encaja cada uno
Un troquel de estampación corta, pliega, conforma o embute chapa en un golpe de prensa. Esta página recoge las operaciones, los tipos de troquel que las combinan y el volumen a partir del cual cada uno empieza a amortizarse.
Operaciones de estampación
Toda pieza estampada es una secuencia de estas operaciones. Un troquel combina varias, una por estación.
| Operación | Qué hace | A tener en cuenta |
|---|---|---|
| Corte (blanking) | Corta el contorno exterior de la pieza a partir de la banda o la chapa. | La rebaba queda en el lado opuesto al punzón. El borde tiene una banda de cizallado lisa y una banda de fractura más rugosa. |
| Punzonado | Perfora agujeros y ranuras dentro de la pieza. | Mantenga el diámetro del agujero igual o superior al espesor del material. El inoxidable y los temples duros necesitan más. |
| Entallado y recorte | Elimina metal de un borde o corta la pieza a su contorno final. | Las líneas de recorte fijan el lado de la rebaba y el borde que acopla con otras piezas. |
| Corte con elevación (lancing) | Corta y levanta metal sin retirar un recorte. Hace lengüetas, persianas y clips. | Las características cortadas con elevación pueden deformar el alma contigua en material delgado. |
| Plegado | Dobla el metal a lo largo de una línea recta con un troquel en V, en U o de barrido. | La recuperación elástica y la dirección del grano deciden el ángulo final y el radio mínimo. |
| Conformado y estampado en relieve | Levanta nervios, hoyuelos y cordones que rigidizan una zona plana o posicionan una pieza. | El adelgazamiento local aparece en radios cerrados y relieves profundos. |
| Acuñado (coining) | Comprime el metal con alta fuerza para mantener un espesor, aplanar un borde o afilar un detalle. | Necesita mucha más tonelada que cortar el mismo contorno. |
| Extrusión de cuello | Estira un cuello a partir de un agujero punzonado para que un tornillo tenga más rosca en contacto. | Habitual en agujeros roscados en chapa delgada. La altura del cuello está limitada por el espesor. |
| Embutición | Estira chapa plana para formar un vaso, una caja o una carcasa. | La profundidad por embutición es limitada, por lo que las piezas profundas necesitan reembutidos y a veces un recocido. |
| Corte fino (fine blanking) | Sujeta la chapa y cizalla con holgura mínima para obtener un borde totalmente cizallado. | El utillaje cuesta más. Es adecuado para piezas gruesas como engranajes, levas y palancas. |
Tipos de troquel
El tipo de troquel fija el coste del utillaje, el precio de la pieza y cuántas piezas puede hacer un taller por hora.
Troquel de una etapa
Una operación por golpe de prensa. Las piezas pasan de un troquel a otro a mano o con robot. Bajo coste de utillaje, alta mano de obra por pieza, por lo que conviene a series cortas y piezas sencillas.
Troquel compuesto
Corta y punzona en un solo golpe. Las piezas salen planas y la relación entre agujero y contorno es precisa. Limitado a piezas planas con pocas características.
Troquel progresivo
Una banda de bobina avanza por una fila de estaciones. Cada estación hace una operación y una pieza terminada cae en la última. La opción por defecto para piezas de alto volumen que permanecen en una banda portadora.
Troquel de transferencia
Las piezas se separan de la banda pronto y luego unos dedos las mueven de estación en estación. Trabaja piezas más grandes y profundas que un troquel progresivo y permite operaciones en todas las caras.
Troquel de embutición profunda
Estira piezas planas hasta convertirlas en vasos y carcasas en varias embuticiones. Funciona como un solo troquel, un juego progresivo o una línea de transferencia según la profundidad y el volumen.
Fourslide o multicorredera
Correderas accionadas por levas forman alambre o banda desde varias direcciones. Hace muelles, clips y plegados complejos que un troquel de prensa resuelve mal, con bajo coste de utillaje.
Qué proceso encaja con qué volumen
Rangos típicos recogidos de cómo suelen cotizar los talleres. No son promesas. El taller que cotiza su pieza fija las cifras reales.
| Proceso | Pieza típica | Volumen anual típico | Utillaje típico | Plazo típico |
|---|---|---|---|---|
| Troquel de una etapa | Piezas planas sencillas y series cortas | Menos de 50,000 | $2k a $20k | 4 a 10 semanas para el utillaje |
| Troquel compuesto | Piezas planas que necesitan planitud y precisión entre agujero y contorno | 5,000 en adelante | $5k a $40k | 6 a 12 semanas para el utillaje |
| Troquel progresivo | Piezas planas y conformadas con muchas características | 50,000 en adelante | $10k a $80k | 10 a 20 semanas para el utillaje |
| Troquel de transferencia | Piezas más grandes o más profundas que salen de la banda | 20,000 en adelante | $20k a $150k | 12 a 24 semanas para el utillaje |
| Embutición profunda | Vasos, carcasas, latas y envolventes cerradas | 25,000 en adelante | $15k a $100k | 12 a 20 semanas para el utillaje |
| Máquina de cuatro correderas (fourslide) o multicorredera | Clips, muelles, terminales y piezas de alambre | 100,000 en adelante | $3k a $20k | 6 a 12 semanas para el utillaje |
| Corte láser más plegadora | Prototipos y soportes de bajo volumen | Menos de 10,000 | Poco o ninguno | 1 a 4 semanas |
| Corte fino | Piezas planas gruesas con un borde totalmente cizallado | 50,000 en adelante | $40k a $200k | 14 a 26 semanas para el utillaje |
Límites de diseño típicos
Puntos de partida para una primera revisión del plano, no especificaciones. El taller los confirma para su material y temple.
- Diámetro de agujero punzonadoAl menos 1 vez el espesor del material en acero suave. Use de 1.5 a 2 veces en inoxidable y temples de muelle.
- Agujero a bordeAl menos de 1.5 a 2 veces el espesor, o el borde se abomba.
- Agujero a línea de plegadoAl menos 2 veces el espesor más el radio de plegado, o el agujero se estira hasta quedar ovalado.
- Radio interior de plegadoAl menos 1 vez el espesor para acero dúctil. Mayor para aluminio 6061 y temples duros.
- Alivio de plegadoUna muesca al menos tan ancha como el espesor del material, para que el metal no se desgarre en la esquina.
- Longitud de alaAl menos 2.5 veces el espesor más el radio de plegado, para que el ala permanezca en el troquel mientras se pliega.
- Primera embuticiónUna relación entre diámetro de pieza plana y diámetro de vaso de aproximadamente 1.8 a 2 en acero suave. Más profundidad necesita reembutidos de aproximadamente 1.2 a 1.4.
Los límites de altura de rebaba y las tolerancias que cuestan más cubren las dos indicaciones que más mueven el precio.
Cómo se fabrica una pieza estampada
Del plano al envío. El utillaje va primero, así que el calendario lo fija el troquel y no la prensa.
Revisión del plano
El taller comprueba material, espesor, tolerancias y características, y señala lo que eleva el coste del utillaje. La mayoría de los cambios de precio vienen de este paso.
Diseño y construcción del troquel
El taller de utillaje distribuye la banda, diseña las estaciones y construye el troquel con electroerosión por hilo, fresado y rectificado. El tiempo de utillaje típico es de 6 a 24 semanas.
Pruebas y primera muestra
El troquel funciona en la prensa, las muestras se miden contra el plano y el comprador las aprueba antes de empezar la producción.
Producción desde bobina
La bobina alimenta la prensa a una cadencia fijada. Unos sensores vigilan los fallos de alimentación y las alimentaciones cortas mientras el operario comprueba las piezas según un calendario.
Operaciones secundarias
Las piezas que necesitan más de lo que el troquel puede hacer pasan al desbarbado, roscado, soldadura, recubrimiento o montaje.
Inspección y envío
El taller toma muestras según el plan de control, embala contra la oxidación y los golpes y envía según el calendario de entregas.
Operaciones secundarias
Trabajo que se hace después de la prensa cuando el troquel no puede hacerlo o cuando cuesta menos fuera del troquel. Cada una añade manipulación y, a menudo, un proveedor externo y un tramo de transporte, así que enumérelas en la RFQ.
- Desbarbado, tamboreado y acabado vibratorio
- Roscado y formado de roscas
- Soldadura por puntos, por proyección y láser
- Cincado, niquelado y estañado
- Pasivado del acero inoxidable
- Electropintura (e-coat), pintura en polvo y pintura
- Tratamiento térmico del acero para muelles y alivio de tensiones
- Remachado y fijaciones autoajustables
- Montaje y preparación de kits
- Marcado, limpieza y embalaje
Preguntas frecuentes
¿Cómo sé qué proceso de estampación encaja con mi pieza?
Lo deciden cuatro cosas: el volumen anual, el tamaño de la pieza, la profundidad de embutición y el número de características. Las piezas de alto volumen con muchas características suelen encajar en un troquel progresivo. Los vasos profundos encajan en troqueles de embutición. Las piezas grandes que no pueden permanecer en una banda encajan en troqueles de transferencia. Por debajo de unos pocos miles de piezas al año, el corte láser y el conformado en plegadora suelen costar menos que cualquier troquel.
¿Puede una pieza usar más de un proceso?
Sí. Una pieza puede cortarse y conformarse en un troquel progresivo y luego roscarse, soldarse y recubrirse fuera de la prensa. Pida que cada cotización enumere todas las operaciones y quién las realiza.
¿Es la estampación más barata que el mecanizado CNC?
Por pieza, sí en volumen, porque un troquel hace una pieza en un solo golpe de prensa. Primero hay que pagar el troquel, así que el mecanizado o el corte láser suelen ganar en bajo volumen. El punto de cruce suele estar entre unos pocos miles y unas pocas decenas de miles de piezas al año, según la pieza.
¿Tiene un plano listo? Solicite contacto.
Envíe el plano con material, espesor y volumen anual. Le ponemos en contacto con hasta 3 talleres de estampación y respondemos en un plazo de 24 horas hábiles.