Este artículo explora el fascinante mundo de la fabricación de chapas metálicas, que abarca el acero inoxidable, el aluminio y otros materiales. Aprenderá cómo se eligen estos materiales y por qué son esenciales para todo, desde electrodomésticos hasta maquinaria industrial. Prepárese para descubrir los secretos de su resistencia y versatilidad.
Código: SUS (Acero inoxidable)
Grados comunes:
Propiedades mecánicas:
Especificaciones dimensionales:
Características del material:
Consideraciones sobre la transformación:
Aplicaciones:
Propiedades físicas:
Fórmula de cálculo del peso:
Peso (kg) = Longitud (m) × Anchura (m) × Espesor (mm) × Densidad (7,95 g/cm³)
Ejemplos:
Notas de control de calidad:
Código: SPCC, CRS (SPCD: Acero laminado en frío para embutición, SPCE: Acero laminado en frío para embutición extra profunda)
Dureza: HRB, 1/2H = 74 a 89, 1/4H = 65 a 80, 1/8H = 50 a 71, Full Hard (H) = superior a 89
Resistencia a la tracción: Mínimo 270 MPa (≈ 28 kgf/mm²)
Grosor del material: Gama estándar de 0,25 a 3,2 mm. Los grosores superiores a 3,2 mm requieren fabricación a medida.
Anchura del material: Máximo 1524 mm (5 pies), siendo más comunes 1219 mm o 1250 mm (4 pies). Anchos personalizados disponibles hasta 1524 mm.
Longitud del material: Personalizable. La longitud estándar suele ser de 2438 mm o 2500 mm (8 pies).
Propiedades del material:
El acero laminado en frío presenta un brillo gris característico. Es susceptible al rayado y la corrosión, por lo que requiere una manipulación cuidadosa y un procesamiento rápido para mantener la integridad de la superficie.
Muy adecuado para tratamientos superficiales, entre otros:
Densidad: 7,85 g/cm³
Cálculo del peso: Longitud (m) x Anchura (m) x Espesor (mm) x Densidad = Peso (kg)
Ejemplos:
Consideraciones clave:
1. Tolerancia de espesor: La tolerancia estándar es de ±0,08 mm. Por ejemplo, una chapa nominal de 2,0 mm puede medir entre 1,92 mm y 2,08 mm.
2. Precisión de medición: Utilice siempre un micrómetro para medir el espesor con precisión, no un calibre de pie de rey.
3. Prevención de la corrosión:
4. Implicaciones del tratamiento:
5. 5. Control de calidad:
Código: AL, A1100P, A5052H32P, AL6061T6
Aleaciones comunes: A1100P-O (O designa la condición de recocido para una conformabilidad máxima), A1050P, A5052H32P, AL6061T6, AL6063T5.
Dimensiones del material:
Propiedades del material:
Aspecto: Brillo blanco plateado con alta reflectividad. Propenso a la oxidación, formando una fina capa protectora de óxido.
Protección de superficies: A menudo se aplica una película de PVC para evitar arañazos y corrosión durante la manipulación y fabricación.
Tratamientos superficiales:
Peso específico: 2,75 g/cm³
Cálculo del peso: Longitud (m) x Anchura (m) x Espesor (mm) x 2,75 = Peso (kg)
Ejemplos:
Consideraciones sobre la transformación:
Consulte siempre las especificaciones de los materiales y realice pruebas para aplicaciones críticas a fin de garantizar la idoneidad y el rendimiento.
Código SPGC
Dureza: HRB, 1/2H = 74 a 89, 1/4H = 65 a 80, 1/8H = 50 a 71, H = superior a 89.
Resistencia a la tracción: Superior a 40-55 kgf/mm².
Espesor del material: de 0,4 a 3,2 mm. Los materiales de grosor superior a 3,2 mm son difíciles de encontrar y suelen sustituirse por zinc blanco galvanizado.
Anchura del material: La anchura máxima es de 5′ (1524 mm), normalmente 4′ (1219 mm o 1250 mm), y cualquier tamaño inferior a 1524 mm puede cortarse a medida.
Longitud del material: Cualquier tamaño se puede cortar a medida. Normalmente 8′ (2438 mm o 2500 mm).
Propiedades del material:
Peso específico: 8,25
Cálculo del peso: Longitud (m) x Anchura (m) x Espesor (mm) x Peso específico = kg.
Por ejemplo:
SPGC 2,0 x 1220 x 2440 Peso: 2,0 x 1,22 x 2,44 x 8,25 = 49,1 kg.
Otro ejemplo:
SPGC 1,0 x 1000 x 2000 Peso: 1 x 1 x 2 x 8,25 = 16,5 kg.
Nota:
Código SPHC SPHC (Chapa de acero laminada en caliente comercial)
Propiedades mecánicas:
Especificaciones dimensionales:
Características del material:
Recomendaciones de acabado:
Fórmula de cálculo del peso:
Peso (kg) = Longitud (m) × Anchura (m) × Espesor (mm) × 7,85
Ejemplos de cálculo:
Consideraciones importantes sobre el tratamiento:
Código: C1020, C1100, C2100, C2200, C2300, C2400 (cobre rojo) y aleaciones de latón C2600 y superiores.
Modelos comunes:
Resistencia a la tracción:
Dimensiones del material:
Propiedades del material:
Serie 1xxx (99,9% Cu):
Serie 2xxx (60-96% Cu):
Tratamientos superficiales: Trefilado, decapado, pulido, cobreado, estañado, niquelado
Peso específico: 8,9 g/cm³
Fórmula de cálculo del peso:
Peso (kg) = Longitud (m) × Anchura (m) × Espesor (mm) × Peso específico
Ejemplos:
Notas importantes:
La chapa de acero ordinario laminada en frío, también conocida como chapa laminada en frío de acero estructural al carbono ordinario o simplemente "chapa fría", es un producto de acero de alta precisión con un grosor que suele oscilar entre 0,15 mm y 3 mm. Se fabrica sometiendo el acero estructural al carbono ordinario laminado en caliente a un sofisticado proceso de laminado en frío a temperatura ambiente.
Esta avanzada técnica de fabricación consiste en hacer pasar el acero laminado en caliente a través de una serie de rodillos de presión, que reducen drásticamente su espesor al tiempo que mejoran sus propiedades metalúrgicas y superficiales. El proceso de trabajo en frío elimina la formación de cascarilla de óxido superficial e induce el endurecimiento por deformación, lo que da como resultado un producto con un acabado superficial superior, tolerancias dimensionales más ajustadas y mayor resistencia en comparación con su homólogo laminado en caliente.
Para optimizar las propiedades mecánicas de la chapa, pueden aplicarse tratamientos térmicos posteriores al laminado, en particular el recocido discontinuo o continuo. El recocido alivia las tensiones internas, mejora la ductilidad y aumenta la conformabilidad, lo que hace que el material sea ideal para operaciones de conformado complejas en la fabricación de chapas metálicas.
La chapa de acero ordinario laminado en frío se utiliza ampliamente en diversas industrias debido a su excelente combinación de propiedades:
Este versátil material está disponible en varios grados y especificaciones para satisfacer diversos requisitos de aplicación. Los estándares comunes incluyen:
La selección del grado adecuado depende de la aplicación específica, la conformabilidad requerida y las características de resistencia necesarias para el producto final.
La chapa de acero electrogalvanizado continuo, también conocido como acero galvanizado electrolítico, es un producto de acero de alto rendimiento fabricado mediante un avanzado proceso de galvanoplastia. En esta técnica, se deposita un revestimiento de zinc controlado con precisión sobre la superficie de un sustrato de acero laminado en frío cuidadosamente preparado dentro de una célula electrolítica. El proceso utiliza corriente continua para facilitar la deposición electroquímica de iones de zinc a partir de una solución electrolítica rica en zinc sobre la superficie de acero.
La capa de zinc resultante, cuyo espesor suele oscilar entre 2,5 y 25 μm, proporciona una protección superior contra la corrosión mediante mecanismos tanto de barrera como de sacrificio. El proceso de electrocincado permite una uniformidad excepcional del revestimiento, un excelente acabado superficial y un control preciso del espesor, por lo que resulta ideal para aplicaciones que requieren un aspecto de alta calidad y una soldabilidad constante.
Este avanzado producto de acero está clasificado con arreglo a diversas normas internacionales, entre ellas:
La elección de la calidad depende de los requisitos específicos de la aplicación, como la conformabilidad, la resistencia y la calidad de la superficie. Las chapas de acero electrogalvanizado en continuo se utilizan mucho en componentes de automoción, electrodomésticos, sistemas de calefacción, ventilación y aire acondicionado y materiales de construcción en los que la resistencia a la corrosión y un acabado superficial superior son primordiales.
La chapa de acero galvanizada en caliente en continuo, a menudo denominada chapa galvanizada o chapa de hierro blanco, se caracteriza por el aspecto distintivo de su superficie, que presenta patrones en espiral de cristales de zinc en forma de bloque u hoja. Esta superficie no sólo proporciona un atractivo estético, sino que también contribuye a la excepcional resistencia de la chapa a la corrosión atmosférica.
El proceso de galvanización consiste en hacer pasar continuamente chapas de acero por un baño de zinc fundido a temperaturas en torno a los 450°C (842°F). Esto da lugar a la formación de un revestimiento de zinc unido metalúrgicamente, compuesto normalmente por una capa de aleación de hierro y zinc y una capa exterior de zinc puro. El grosor de este revestimiento, medido en g/m² o μm, supera el de las chapas galvanizadas normales, lo que aumenta su capacidad de protección contra la corrosión.
Las principales ventajas de este material son:
Este material versátil está clasificado en varias normas internacionales:
La selección de la calidad depende de la aplicación prevista, la conformabilidad requerida y el nivel deseado de protección contra la corrosión. Estas chapas se utilizan ampliamente en la construcción, la automoción, la fabricación de electrodomésticos y otros sectores en los que es fundamental combinar resistencia a la corrosión, conformabilidad y rentabilidad.
El acero inoxidable es una aleación resistente a la corrosión que mantiene su integridad cuando se expone a diversos agentes ambientales y químicos. Se caracteriza por un contenido mínimo de cromo de 10,5%, que forma una capa protectora de óxido de cromo en la superficie. En las aplicaciones industriales, "acero inoxidable" suele referirse a aleaciones resistentes a la corrosión atmosférica, mientras que "acero resistente a los ácidos" denota grados con mayor resistencia química.
Los aceros inoxidables pueden clasificarse en varias categorías en función de su microestructura y propiedades:
Es fundamental tener en cuenta que, aunque el acero inoxidable ofrece una gran solidez y resistencia a la corrosión, su mecanizabilidad puede resultar complicada. En la fabricación de chapas metálicas, el elevado índice de endurecimiento por deformación y la tenacidad de los grados austeníticos pueden provocar un rápido desgaste de la herramienta durante las operaciones de punzonado. Esto hace que el punzonado por control numérico (CN) sea menos adecuado para el acero inoxidable que otros métodos de conformado, como el corte por láser o el corte por chorro de agua.
Grados y estándares:
La calidad más utilizada en la transformación de chapa es el acero inoxidable austenítico, especialmente el tipo 304 (designación estadounidense) o 1.4301 (designación europea). Este grado equivale a la norma industrial japonesa (JIS) SUS304, que corresponde a la composición química de 18% de cromo y 8% de níquel (acero inoxidable 18-8). Para aplicaciones que requieren una mayor resistencia a la corrosión, suelen emplearse grados como el 316/316L (SUS316/SUS316L) con adición de molibdeno.
Al seleccionar acero inoxidable para la fabricación de chapas metálicas, tenga en cuenta factores como:
El aluminio es un metal versátil, de color blanco plateado, apreciado por su excelente conductividad térmica y eléctrica, su alta ductilidad y su baja densidad. Aunque el aluminio puro carece de la resistencia necesaria para las aplicaciones estructurales, sus aleaciones se utilizan mucho en la transformación de chapas metálicas por sus mejores propiedades mecánicas.
Las chapas de aleación de aluminio se clasifican en ocho series en función de sus elementos de aleación primarios: Series 1000 (aluminio puro), 2000, 3000, 4000, 5000, 6000, 7000 y 8000. Entre ellas, las series 2000, 3000 y 5000 son las más frecuentes en la fabricación de chapas metálicas:
Las denominaciones comunes de las aleaciones de aluminio son:
A la hora de seleccionar una aleación de aluminio para el procesamiento de chapas metálicas, hay que tener en cuenta factores como los requisitos de resistencia, resistencia a la corrosión, conformabilidad y soldabilidad. La aplicación específica, las condiciones medioambientales y los procesos de fabricación dictarán la elección de la aleación más adecuada.
Las planchas de cobre, especialmente las de cobre rojo (también conocido como cobre puro o C11000), son muy apreciadas en aplicaciones industriales por su característico color rojizo anaranjado y sus excepcionales propiedades. Entre ellas figuran una conductividad eléctrica superior (alrededor de 100% IACS), conductividad térmica (401 W/m-K), excelente ductilidad (alargamiento 45-55%) y notable resistencia a la corrosión gracias a la formación de su capa protectora de óxido.
Aunque el coste del cobre puro es superior al de algunas aleaciones, su incomparable rendimiento en aplicaciones específicas justifica su uso. Tiene una amplia aplicación en sistemas de energía eléctrica, especialmente en componentes de transferencia de alta corriente como barras colectoras, conmutadores y devanados de transformadores. Sus propiedades térmicas lo hacen ideal para intercambiadores de calor, sistemas de refrigeración y gestión térmica en electrónica.
Las calidades del cobre rojo se clasifican en:
Aunque la resistencia del cobre rojo (69-365 MPa, dependiendo del temple) es inferior a la de metales estructurales como el acero, puede utilizarse en componentes que no soportan carga o en estructuras compuestas en las que sus otras propiedades son cruciales. Para aplicaciones que requieran una mayor resistencia manteniendo una buena conductividad, pueden considerarse aleaciones de cobre como el cobre berilio o el bronce fosforoso.
Para optimizar el uso de placas de cobre en la fabricación, pueden emplearse técnicas como el mecanizado CNC de precisión, el corte por chorro de agua para formas complejas y métodos de unión especializados como la soldadura por haz de electrones o la soldadura por agitación de fricción para mantener la integridad y el rendimiento del material.
El latón es una aleación versátil de cobre y zinc conocida por su excelente combinación de alta resistencia, resistencia a la corrosión y excepcional trabajabilidad en procesos de conformado en frío y en caliente. Esta aleación contiene normalmente 60-70% de cobre y 30-40% de zinc, siendo la composición exacta la que determina sus propiedades específicas. El latón presenta una maquinabilidad superior, lo que lo hace ideal para procesos de fabricación complejos.
Aunque el latón puede ser susceptible a la desgalvanización en determinados entornos agresivos, las modernas composiciones de aleación y los tratamientos superficiales han mitigado considerablemente este problema. Su coste relativamente bajo, unido a su atractivo aspecto dorado y sus propiedades antimicrobianas, hacen del latón una elección popular en diversas aplicaciones industriales, arquitectónicas y decorativas.
Las calidades de latón suelen clasificarse en función de su contenido de cobre, con denominaciones comunes como:
Cada grado ofrece características únicas, lo que permite a los fabricantes seleccionar el tipo más adecuado para aplicaciones específicas, que van desde accesorios de fontanería e instrumentos musicales hasta componentes eléctricos y herrajes arquitectónicos.
Como fundador de MachineMFG, he dedicado más de una década de mi carrera a la industria metalúrgica. Mi amplia experiencia me ha permitido convertirme en un experto en los campos de la fabricación de chapa metálica, mecanizado, ingeniería mecánica y máquinas herramienta para metales. Estoy constantemente pensando, leyendo y escribiendo sobre estos temas, esforzándome constantemente por mantenerme a la vanguardia de mi campo. Deje que mis conocimientos y experiencia sean un activo para su empresa.
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