Acero inoxidable de embutición profunda: Proceso y aplicaciones
Los componentes de acero inoxidable se utilizan ampliamente en muchas aplicaciones. Estos componentes pueden fabricarse de distintas formas: la embutición profunda es un método habitual.
La siguiente guía contiene información detallada sobre qué es la embutición profunda en acero inoxidable. Sigamos leyendo.
¿Qué es el acero inoxidable embutido?
El proceso de embutición profunda consiste en utilizar chapas planas de acero inoxidable. Estas chapas se convierten en componentes tridimensionales. El proceso utiliza un método de estiramiento del material sobre una matriz y ayuda a crear piezas complejas. Estos componentes no tienen juntas ni uniones.
Ventajas de la embutición profunda en acero inoxidable
La embutición profunda de acero inoxidable tiene múltiples ventajas, y algunas de ellas son las siguientes:
- El proceso es muy rentable, tiene unos residuos mínimos y puede producir a gran velocidad en un volumen mayor. Los componentes fabricados no necesitan soldaduras ni uniones, y las formas sencillas tienen bajos costes de utillaje.
- Los componentes de acero inoxidable embutidos tienen una excelente resistencia y durabilidad. Constan de un grosor de pared uniforme y resistencia a la fatiga, lo que mejora el rendimiento y añade durabilidad a los componentes.
- Debido al mínimo desperdicio, se reduce el consumo de materia prima, y además el proceso es muy eficiente desde el punto de vista energético. La embutición profunda la hace adecuada para el medio ambiente, ofreciendo sostenibilidad y respeto medioambiental.
El proceso de embutición profunda del acero inoxidable
El proceso de embutición profunda del acero inoxidable consta de varias fases, que son las siguientes:
Blanqueo: La etapa de blanking consiste en cortar la hoja de acero inoxidable al tamaño requerido.
Lubricación: Para reducir la fricción, es importante aplicar lubricante durante el proceso.
Dibujo: A continuación, se tira de la pieza en bruto empujándola sobre la matriz.
Redibujando: Si las formas son complejas, puede repetirse el proceso.
Recorte: Una vez que el producto final está listo, se retira el material sobrante y se termina el componente.
Consideraciones sobre las propiedades del material en la embutición profunda de acero inoxidable
Cuando se trata de embutición profunda de acero inoxidable, algunas de las propiedades del material que se tienen en cuenta son las siguientes:
Ductilidad: La ductilidad del material ayuda a la deformación sin fractura.
Endurecimiento del trabajo: Ayuda a reforzar el material para que sea lo suficientemente fuerte durante el proceso de embutición profunda.
Resistencia a la corrosión: El uso de acero inoxidable ayuda a garantizar que el componente será resistente a la corrosión en entornos hostiles.
Atractivo estético: El acero inoxidable ofrece una estética que hace que los componentes parezcan atractivos.
Calidades comunes de acero inoxidable utilizadas en embutición profunda
Hay diferentes grados de acero inoxidable que se utilizan en el proceso de embutición profunda, y algunos de ellos son los siguientes:
304
En Acero inoxidable de calidad 304 pertenece a la categoría de los aceros inoxidables austeníticos, y ofrece una excelente resistencia a la corrosión y una gran conformabilidad.
316
El acero inoxidable 316 también forma parte de los aceros inoxidables austeníticos y ofrece una excelente resistencia a los productos químicos, además de una gran solidez.
301
El grado de acero inoxidable 301 ofrece un acero inoxidable muy flexible que puede utilizarse para formas complejas.
430
El grado 430 es un acero inoxidable ferrítico que presenta una excelente conformabilidad.
Herramientas y equipos para embutición profunda
Las herramientas y el equipo necesarios para la embutición profunda de acero inoxidable son los siguientes:
Prensas
El proceso de embutición profunda utiliza prensas, que son prensas mecánicas o prensas hidráulicas. Las prensas hidráulicas ofrecen precisión en el proceso de embutición profunda al ofrecer control y velocidad ajustable, lo que permite fabricar componentes complejos.
Las prensas mecánicas son adecuadas para la producción de grandes volúmenes, ya que ofrecen uniformidad de fuerza y tiempos de ciclo cortos.
Punzones y matrices
Los punzones y matrices ayudan a dar forma al acero inoxidable en el proceso de embutición profunda. El diseño de la matriz repercute en la calidad del producto, y si está bien diseñada, el flujo de material es adecuado y sin defectos.
Seleccionar el material adecuado también es crucial para el proceso de embutición profunda. La capacidad de mantener la forma y garantizar la resistencia al desgaste es importante para su uso con punzones y matrices.
Aplicaciones de los componentes de acero inoxidable de embutición profunda
Los componentes de acero inoxidable embutidos se utilizan en diferentes aplicaciones, y algunas de ellas son las siguientes:
Automóvil: Los componentes utilizados en los sistemas de escape y los depósitos de combustible de los automóviles se fabrican mediante embutición profunda, ya que ofrecen resistencia y durabilidad.
Aeroespacial: Los componentes aeronáuticos, como las piezas estructurales y los componentes de los motores, requieren dureza y tienen formas complejas. Para fabricarlos se utiliza la embutición profunda.
Médico: Las piezas médicas, como implantes e instrumentos quirúrgicos, se fabrican mediante el proceso de embutición profunda.
Técnicas para optimizar el rendimiento de la embutición profunda
El rendimiento del acero inoxidable de embutición profunda puede optimizarse de varias maneras, y algunas de ellas son las siguientes:
Control del espesor y el flujo de materiales
El proceso de embutición profunda requiere un flujo adecuado de materiales para conseguir un espesor uniforme y evitar defectos. Para controlar el flujo de materiales, se pueden utilizar los cordones de embutición para controlarlo en la cavidad de la matriz.
El papel que desempeña la lubricación también es importante en el flujo de material; por ello, hay que elegir lubricantes diseñados para acero inoxidable. Ayudan a reducir la acumulación de calor y la fricción durante el proceso de embutición profunda.
También puede ajustar la velocidad del punzón y la fuerza del soporte de la pieza en bruto para evitar el engrosamiento y el adelgazamiento excesivos.
Reducción de las arrugas
La presión del soporte de la pieza en bruto puede optimizarse para reducir las arrugas. Se puede empezar con una presión baja e ir aumentándola gradualmente. Ayuda a controlar el flujo de material para evitar la acumulación excesiva de material.
El desgarro puede evitarse considerando la idea de fabricar componentes complejos optando por la embutición en varias etapas. La deformación se distribuye en distintas etapas y, por tanto, se reduce la tensión sobre el material.
Papel de la fuerza de retención en blanco
La fuerza de sujeción del papel en blanco influye en la calidad del componente final. Si la fuerza es muy pequeña, puede provocar arrugas, y si es excesiva, puede causar desgarros. Por tanto, equilibrar la fuerza es crucial; puede empezar con una fuerza de sujeción de la pieza en bruto baja e ir aumentándola gradualmente.
Retos de la embutición profunda en acero inoxidable
El proceso de embutición profunda del acero inoxidable presenta algunos retos, y algunos de ellos son los siguientes:
Arrugas
Cuando el material se acumula en la pared del componente, se produce el problema de las arrugas. Suele ser el resultado de una falta de presión del portapiezas o de una lubricación inadecuada. Tanto el aspecto como la integridad estructural del componente se ven comprometidos por las arrugas.
Desgarro
Si el material sufre una tensión excesiva, se producen desgarros. Los desgarros pueden observarse en las esquinas de los componentes. Si se utilizan herramientas con bordes afilados o la presión del portapiezas es elevada, pueden producirse desgarros.
Pendiente
Consiste en formar un borde ondulado en los componentes embutidos. Crea una altura irregular y también puede requerir operaciones de recorte.
Conclusión
La guía anterior ofrece un análisis detallado de todo lo relacionado con la embutición profunda de acero inoxidable. Le habrá aportado conocimientos sobre el tema, y ahora puede estar en condiciones de utilizar este proceso en su próximo proyecto.
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