Conformado de aluminio: factores, técnicas y aplicaciones

Se encontrará con el conformado de aluminio si trabaja con piezas metálicas, especialmente en edificios, automóviles o máquinas. El aluminio es un gran material, pero no siempre se dobla como usted desea. Si no se hace correctamente, puede agrietarse o perder su forma.

En este blog, aprenderá cómo funciona el conformado de aluminio, qué puede salir mal y cómo evitar problemas. También verá qué tipos de aluminio se doblan mejor y qué métodos de conformado le ofrecen mejores resultados.

Descripción general del aluminio y sus aleaciones

El aluminio es un metal ligero de color plateado que es resistente, no se oxida y es fácil de dar forma. Para hacerlo aún mejor para diferentes trabajos, se añaden otros elementos como cobre o magnesio para crear aleaciones de aluminio.

Estas aleaciones se agrupan en series, cada una con diferentes resistencias. Por ejemplo, la serie 1000 se dobla con facilidad, la serie 3000 aporta resistencia y funciona bien para cosas como utensilios de cocina, mientras que las series 5000 y 6000 son resistentes y excelentes para la construcción. Algunas, como la serie 7000, son muy resistentes pero más difíciles de doblar.

Factores que afectan el proceso de conformado del aluminio

Hay algunos factores que pueden afectar el proceso de conformado del aluminio, como los siguientes:

Conformabilidad del material de aluminio

La conformabilidad es la facilidad con la que el aluminio puede doblarse sin agrietarse ni romperse. Las aleaciones de aluminio suelen ser buenas para el conformado, pero algunas se doblan con más facilidad que otras.

Nivel de alargamiento

El alargamiento es cuánto puede estirarse el aluminio antes de romperse. Las aleaciones de aluminio con niveles de alargamiento más altos son más fáciles de doblar en comparación con las de menor alargamiento.

Radio de curvatura y espesor del aluminio

El espesor del aluminio afecta cuánto puede doblarse. El aluminio más grueso y los radios de curvatura más pequeños requieren más fuerza para doblarse. Por otro lado, el aluminio más delgado y los radios de curvatura más grandes son más fáciles de doblar.

Mejores aleaciones de aluminio para el proceso de conformado

Estas son algunas aleaciones de aluminio que puede doblar con facilidad:

Aleación de aluminio de la serie 3003

La aleación de aluminio 3003 es una de las más utilizadas, fabricada principalmente con manganeso. Puede deformar esta aleación sin calentarla, por lo que es fácil de doblar a la forma correcta. Tiene las cualidades adecuadas para un conformado sencillo.

• Techos
• Maquinaria química
• Tanques de almacenamiento
• Revestimientos

Aleación de aluminio de la serie 5052

La aleación de aluminio 5052 tiene más magnesio, por lo que es más resistente que la 3003. Esta resistencia le ayuda a mantener su forma incluso después del conformado. También resiste el agua salada, lo que la hace ideal para su uso en entornos salinos.

• Señalización de ferretería
• Herramientas marinas
• Equipos médicos
• Tubos hidráulicos

Aleación de aluminio de la serie 6061

La 6061 es la aleación de aluminio más resistente en comparación con la 5052 y la 3003, fabricada con silicio y magnesio. Debido a que es tan rígida, doblar esta aleación es más difícil.

• Industrias aeroespaciales
• Industrias automotrices
• Componentes estructurales

Técnicas de conformado de aluminio

Cuando necesita doblar aluminio, existen diferentes métodos que puede utilizar según la forma del material, y estos son algunos métodos de conformado comunes que puede emplear:

Conformado de aluminio con plegadora

Para doblar aluminio con una plegadora, primero coloque la chapa metálica entre dos herramientas llamadas punzón y matriz. Luego, ajuste el ángulo y la profundidad del doblez que desea. Después, encienda la plegadora. El punzón desciende y presiona el aluminio contra la matriz, doblándolo a la forma deseada.

El conformado con plegadora le ofrece dobleces precisos y limpios. También es rápido y funciona bien cuando se trata de piezas de aluminio grandes o gruesas.

El equipo que necesita para el conformado con plegadora es costoso de comprar u operar. Además, puede que no sea la mejor opción si trabaja con piezas de aluminio pequeñas o muy delgadas.

Conformado de aluminio por empuje

Para doblar aluminio con una herramienta de empuje, primero coloque el aluminio en un dispositivo o plantilla de sujeción. Luego, active la herramienta de empuje. La herramienta aplica presión al aluminio, doblándolo a la forma que necesita.

El curvado por empuje o presión es ideal para realizar curvaturas cerradas en aluminio.

Este método puede no funcionar bien con piezas de aluminio grandes o gruesas.

Curvado por rodillos de aluminio

Para curvar aluminio con rodillos, primero coloque el aluminio entre los rodillos. A continuación, ajuste el ángulo y la profundidad de la curvatura deseada. Después, encienda la curvadora de rodillos. El aluminio pasa entonces por los rodillos, que aplican presión y curvan el metal hasta darle la forma necesaria.

El curvado por rodillos es rápido, uniforme y genera curvaturas de alta calidad. Funciona bien para curvar piezas de aluminio grandes y gruesas.

El curvado por rodillos requiere equipo especial, que puede resultar costoso de adquirir o de operar. Además, puede no funcionar bien con piezas de aluminio muy pequeñas o finas.

Curvado por arrastre rotativo de aluminio

Para curvar aluminio mediante arrastre rotativo, primero coloque el aluminio entre el mandril y la matriz. A continuación, encienda la curvadora de arrastre rotativo. El mandril aplica presión sobre el aluminio y lo curva alrededor de la matriz.

El curvado por arrastre rotativo permite obtener aluminio con radios cerrados, ángulos precisos y transiciones suaves. También es adecuado para curvar piezas de aluminio grandes y gruesas.

Este método necesita equipo especial, que puede resultar costoso de adquirir y de operar. Además, puede no funcionar bien con piezas de aluminio muy pequeñas o finas.

Curvado de aluminio con tres rodillos

Para curvar aluminio con el método de tres rodillos, primero coloque el aluminio entre los rodillos. A continuación, encienda la curvadora de tres rodillos. El aluminio pasa por los rodillos, que aplican presión y lo curvan hasta darle forma.

El curvado con tres rodillos es ideal para fabricar piezas de aluminio utilizadas en arquitectura o construcción.

Este proceso requiere equipo especial, que puede resultar costoso de adquirir y de operar. Además, puede no ser adecuado para piezas de aluminio muy pequeñas o finas.

Curvado de aluminio por compresión

Para curvar aluminio por compresión, primero coloque el aluminio entre el punzón y la matriz. A continuación, encienda la curvadora por compresión. El punzón aplica presión sobre el aluminio y lo curva alrededor de la matriz.

El curvado por compresión le ayuda a crear productos de aluminio con curvaturas idénticas en ambos lados.

La máquina puede resultar costosa de adquirir y puede no funcionar bien con piezas de aluminio grandes o gruesas.

Conformado por estiramiento de aluminio

Para conformar aluminio por estiramiento, primero coloque el aluminio en un dispositivo o soporte. A continuación, encienda la máquina de conformado por estiramiento. El dispositivo o soporte aplica presión para estirar el aluminio hasta darle la forma deseada.

Este proceso le permite igualar el ángulo de la curvatura. La tensión utilizada durante el proceso le ayuda a mantener el control sobre toda la longitud del aluminio.

Se necesita equipo especializado, lo que encarece el proceso. Además, puede no ser adecuado para piezas de aluminio finas o pequeñas.

Curvado manual de aluminio

Para curvar aluminio a mano, primero coloque el aluminio en la forma deseada. A continuación, utilice herramientas manuales como alicates o martillos para aplicar fuerza. El aluminio se curvará hasta adoptar la forma deseada.

El curvado manual es sencillo y económico. No necesita equipo especial y es perfecto para piezas de aluminio pequeñas o finas.

El curvado manual es lento, por lo que puede no ser ideal para piezas de aluminio grandes o gruesas. Además, como se realiza a mano, las curvaturas pueden no ser siempre uniformes y cada una podría verse diferente.

Temple que debe utilizar al curvar aluminio

El temple modifica la resistencia y la flexibilidad de las aleaciones de aluminio. Las aleaciones de aluminio se presentan en distintos temples, desde blandos y flexibles hasta duros y frágiles. Las aleaciones de aluminio con temple más blando tienden a recuperar su forma tras el curvado, mientras que las de temple más duro no lo hacen.

A continuación se presentan algunas de las designaciones de temple del aluminio:

• «T» significa que ha recibido tratamiento térmico.
• «H» significa que la aleación está endurecida.
• «O» significa que la aleación de aluminio está recocida (reblandecida por calor).
• «F» significa que ha sido fabricada.

¿Cómo curvar aluminio sin romperlo?

Una de las mejores formas de curvar aluminio sin agrietarlo es calentarlo. Al calentar el aluminio, este se vuelve más flexible, por lo que es más fácil curvarlo sin romperlo. Utilizar las herramientas de curvado adecuadas también es importante.

A continuación, le presentamos algunos consejos clave que debe seguir:

• Utilice lubricante en la zona de curvado para reducir la fricción y evitar roturas.
• Asegúrese de que el radio de curvatura sea al menos igual al espesor del material.
• Si es posible, doble el aluminio de forma transversal o diagonal a la fibra.
• Trabaje despacio y aplique una presión uniforme mientras dobla.
• Si va a doblar 6061-T6, considere recocerlo primero para obtener mejores resultados.

Problemas y soluciones habituales en el doblado

En el doblado de chapa de aluminio, puede encontrarse con algunos problemas habituales, entre los que se incluyen los siguientes:

Fisuración

La fisuración es el problema más habitual al doblar chapas de aluminio. Suele producirse por desalineación, radios de curvatura demasiado pequeños, exceso de tensión en la superficie, presión insuficiente o rebabas en los bordes.

Para evitar la fisuración, utilice orificios o ranuras que faciliten el proceso de doblado y eviten las fisuras.

Interferencia en el doblado

La interferencia en el doblado se debe a la forma y el tamaño de la pieza y del troquel utilizado. Para reducir este problema, preste atención al diseño del troquel de doblado, a la secuencia de doblados y a las dimensiones de la pieza.

Marcas por doblado

Pueden aparecer marcas en las superficies interiores de la chapa metálica. Esto ocurre cuando la prensa genera fricción que deja marcas. Para evitarlo, utilice bolas de goma antiabolladuras o troqueles con rodamientos de bolas, que ayudan a aislar la chapa de la presión directa.

Grietas y arrugas

Puede observar grietas o arrugas en la chapa de aluminio. Las grietas aparecen cuando el aluminio se dobla en exceso, especialmente en chapas finas. Para evitarlo, compruebe el espesor y los radios de curvatura antes de empezar. Las arrugas aparecen cuando se aplica demasiado estiramiento o compresión. Tenga cuidado de no excederse para evitar las arrugas.

Proceso de doblado del aluminio

• En primer lugar, elija el troquel adecuado y determine cuánto necesita doblar la chapa.
• Tenga en cuenta aspectos importantes como el espesor del metal, la nitidez del doblado, el espacio que debe dejarse para el doblado y la fuerza necesaria.
• Los troqueles más habituales son los de 90° y los de ángulo agudo.
• Una vez decididos estos detalles, puede configurar la plegadora CNC.
• Según la complejidad del diseño y el tipo de material utilizado, puede que necesite doblarlo de distintas formas.
• Elija el troquel y la herramienta adecuados; es muy importante para que la máquina funcione correctamente.
• Introduzca toda la información necesaria en la máquina CNC. Esto le permite comprobar la fuerza necesaria para doblar la chapa.
• Coloque la chapa de aluminio plana entre la herramienta y el troquel.
• Ponga en marcha la máquina para doblar la chapa como desee.
• A continuación, retire la chapa doblada y envíela a la siguiente etapa del proceso.

Nota: La mayoría de los troqueles utilizados para doblar aluminio están fabricados con materiales resistentes como carburo o acero.

Aplicaciones del proceso de doblado del aluminio

A continuación se presentan algunos usos habituales del doblado de aluminio:

Componentes automotrices: El doblado de aluminio se utiliza para fabricar paneles de carrocería, depósitos de combustible y otras piezas.

Construcción: En la construcción, el aluminio se utiliza para marcos de ventanas, marcos de puertas y otras piezas estructurales.

Aeroespacial: El doblado de aluminio se utiliza para fabricar alas de avión, fuselajes y otras piezas.

Mobiliario: El aluminio se utiliza para fabricar muebles como estructuras de sillas, mesas y otras piezas.

Eléctrico: El aluminio se utiliza para fabricar barras conductoras eléctricas y otros componentes eléctricos.

Rótulos y expositores: El aluminio se utiliza a menudo para rótulos y expositores porque es ligero y fácil de conformar.

Conclusión

Conocer la forma correcta de doblar el aluminio puede ayudarle a evitar problemas habituales y obtener mejores resultados en su trabajo. En DEK, podemos ayudarle con sus necesidades de doblado de aluminio a medida. Si necesita servicios de doblado de aluminio fiables y de alta calidad, no dude en ponerse en contacto con nosotros.