Guía para elegir los materiales de chapa adecuados para su proyecto

La selección del material para la chapa metálica durante el diseño del producto afecta el diseño, el proceso de fabricación, el coste y el rendimiento de las piezas. Este artículo analizará en detalle los diferentes materiales utilizados en el procesamiento de chapa metálica, centrándose en sus características, beneficios y posibles usos.

Factores que afectan la selección del material de la chapa metálica

La selección de materiales para chapa metálica es un proceso iterativo. Una vez seleccionado el material, debe verificarse y probarse según los requisitos de diseño del producto.

Existe una gran variedad de materiales en el planeta. Cada uno tiene sus ventajas, limitaciones y aplicaciones. Los requisitos funcionales y estéticos del producto, así como el costo, influirán en la selección de los materiales para la chapa metálica. Al elegir el espesor y el tipo de material de la chapa metálica, se deben considerar los siguientes factores.

La influencia de los materiales en la tecnología de procesamiento de chapa metálica

Existen tres tipos principales de procesamiento de chapa metálica: punzonado, plegado y estirado . Las distintas tecnologías de procesamiento tienen diferentes requisitos para las chapas. La selección de los materiales para la chapa metálica también debe considerar la selección de las chapas según la forma general del producto y la tecnología de procesamiento.

La influencia de los materiales en el procesamiento del punzonado

El punzonado requiere que la lámina tenga suficiente plasticidad para evitar grietas durante el proceso. Los materiales blandos (como aluminio puro, aluminio inoxidable, latón, cobre, acero bajo en carbono, etc.) ofrecen un buen rendimiento de punzonado, y tras el punzonado, se pueden obtener piezas con una sección transversal lisa y una inclinación reducida.

Los materiales duros (como acero con alto contenido de carbono, acero inoxidable, aluminio duro, aluminio superduro, etc.) presentan mala calidad tras el punzonado, y su sección transversal es irregular, lo cual es especialmente grave en placas gruesas. En materiales frágiles, es fácil que se produzcan desgarros tras el punzonado, especialmente si el ancho es muy pequeño.

La influencia de los materiales en el procesamiento de plegado

Las placas que se deben doblar deben tener suficiente plasticidad y un bajo límite elástico. Las placas con alta plasticidad no se agrietan fácilmente al doblarse. Las placas con bajo límite elástico y bajo módulo elástico presentan una pequeña deformación por rebote después del doblado, y es fácil obtener una forma de doblado con dimensiones precisas. Los materiales con buena plasticidad, como el acero bajo en carbono, el latón y el aluminio con un contenido de carbono inferior al 0,2 %, son fáciles de doblar y conformar; los materiales con mayor fragilidad, como el bronce fosforoso (QSn6,5~2,5), el acero para resortes (65Mn), el aluminio duro, el aluminio superduro, etc., deben tener un radio de curvatura relativo (r/t) mayor al doblarse, ya que de lo contrario son propensos a agrietarse durante el proceso.

Preste especial atención a la selección del estado duro y blando del material, ya que influye considerablemente en el rendimiento de flexión. En muchos materiales frágiles, la flexión provocará grietas en las esquinas exteriores o incluso fracturas. En algunas placas de acero con alto contenido de carbono, si se selecciona el estado duro, la flexión también provocará grietas en las esquinas exteriores o incluso fracturas. Esto debe evitarse en la medida de lo posible.

La influencia de los materiales en el procesamiento de estiramiento.

El estiramiento de chapas, especialmente el estiramiento profundo, es uno de los procesos de procesamiento de chapa metálica más complejos. No solo requiere la mínima profundidad de estiramiento, la forma más simple y una transición suave, sino también una buena plasticidad del material. De lo contrario, es muy fácil causar distorsión y deformación general de las piezas, arrugas locales e incluso grietas en la pieza estirada. El límite elástico es bajo y el coeficiente de directividad del espesor de la placa es alto. Cuanto menor sea la relación de límite elástico σs/σb de la chapa, mejor será el rendimiento de estampación y mayor será el límite de deformación única. Cuando el coeficiente de directividad del espesor de la placa es >1, la deformación en la dirección del ancho es más fácil que en la dirección del espesor. Cuanto mayor sea el valor R del filete de tracción, menor será la probabilidad de adelgazamiento y fractura durante el proceso de estiramiento, y mejor será el rendimiento de tracción.

Los materiales comunes con buenas propiedades de tracción son: chapa de aluminio, 08Al, ST16, SPCD .

Ejemplo 1 de selección de material de chapa metálica

Por ejemplo, si selecciona una lámina de acero GI de 1 mm de espesor para una aplicación, una vez seleccionado el material, deberá realizar cálculos de diseño estructural y simulaciones estructurales para verificarlo. Si los resultados de la verificación se encuentran dentro de un rango aceptable, puede considerar su uso.

Si el peso de la pieza supera el límite aceptable, el siguiente paso es buscar un material alternativo con mayor resistencia (aluminio, acero inoxidable, titanio, etc.). Posteriormente, se debe realizar una prueba de verificación en el nuevo material seleccionado.

Si los resultados de la prueba de verificación y el costo del material están dentro de un rango aceptable, puede seleccionar el material.

Ejemplo 2 de selección de material de chapa metálica

Por ejemplo, si selecciona acero galvanizado, pero durante la prueba de validación, el producto no supera la prueba de niebla salina, puede elegir otro material con mayor resistencia a la corrosión (aleación de aluminio y zinc, zinc galvanizado o acero) o cambiar el tratamiento de la superficie.

Metales comúnmente utilizados en la fabricación de chapa metálica

En la fabricación de chapa metálica, diferentes metales son adecuados para distintas funciones debido a sus distintas propiedades. El aluminio, el acero dulce, el acero inoxidable, el acero al carbono y diversas aleaciones metálicas son los materiales más comunes para este fin. El acero dulce se suele seleccionar por su soldabilidad y rentabilidad, lo que lo convierte en un material predilecto en construcción y fabricación. Las estructuras ligeras y las aplicaciones que requieren resistencia a la corrosión generalmente prefieren el aluminio. El acero galvanizado se utiliza a menudo en exteriores para una mejor resistencia a la corrosión. Los equipos de cocina y otros equipos que requieren altos estándares de higiene se basan en el acero inoxidable, mientras que las cajas eléctricas y los cables que requieren alta conductividad hacen un uso extensivo del cobre. Comprender las propiedades de estos metales ayuda a los profesionales a tomar decisiones informadas durante la fabricación.

A continuación se presentan algunos de los materiales de chapa metálica más utilizados en la industria.

1. Chapa de acero laminada en frío

2. Chapa de acero galvanizada por inmersión en caliente

3. Acero inoxidable

4. Aluminio y aleaciones de aluminio

5. Cobre y aleaciones de cobre

Comparación del rendimiento de diferentes paneles de chapa metálica

Comparación de materiales de chapa metálica: ventajas y desventajas

Al evaluar materiales de chapa metálica, es importante considerar sus respectivas ventajas y desventajas para poder tomar una decisión informada en función de las necesidades del proyecto.

Chapa de acero laminada en frío

Se trata de una lámina de acero fabricada a partir de tiras de acero estructural al carbono laminadas en caliente, que posteriormente se laminan en frío hasta alcanzar un espesor inferior a 4 mm. Dado que el laminado a temperatura ambiente no produce incrustaciones de óxido de hierro, la chapa en frío presenta una buena calidad superficial y una alta precisión dimensional. Además, tras el recocido, se utiliza ampliamente en la fabricación de electrodomésticos. Grados aplicables: Q195, Q215, Q235, Q275.

Ventajas: muy resistente y duradero, hay una variedad de grados disponibles y el precio es bajo.

Desventajas: se oxida fácilmente sin recubrimiento; más pesado que otras opciones.

Placa de acero galvanizada por inmersión en caliente

La placa de recubrimiento metálico galvanizada por inmersión en caliente consiste en una placa de acero sólido laminado en frío con aleación de hierro y zinc y un recubrimiento de zinc puro, con un espesor de 0,25 a 2,5 mm. El acero galvanizado es una solución económica que utiliza un recubrimiento protector de zinc para proteger eficazmente el metal base de elementos corrosivos, especialmente en condiciones de humedad. El acero galvanizado por inmersión en caliente tiene una vida útil más larga que el acero al carbono sin tratar.

Ventajas: Fuerte resistencia a la corrosión, el recubrimiento de zinc protege el acero subyacente de la corrosión.

Desventajas: La apariencia puede no ser tan suave como la del acero inoxidable.

Chapa de acero electrogalvanizada

La chapa de acero electrogalvanizada, o "chapa electrolítica", se refiere al proceso de deposición continua de zinc a partir de una solución de sales de zinc a base de agua sobre una tira de acero previamente preparada bajo la acción de un campo eléctrico en una línea de electrogalvanización.

Ventajas: Alta resistencia a la corrosión y resistencia, el recubrimiento de zinc puede agregar años de protección a prueba de intemperie.

Desventajas: Debido al proceso de galvanización, el costo inicial del acero galvanizado puede ser mayor.

Acero inoxidable

El acero inoxidable es, sin duda, el mejor material para chapa metálica. Combina durabilidad y atractivo, lo que lo convierte en uno de los mejores del mercado. El acero inoxidable contiene un 13 % de cromo, níquel y molibdeno. Existen muchos tipos de acero inoxidable, incluyendo SS-304, SS-304-L, SS-304-H y SS-316. Cada tipo tiene propiedades específicas que lo hacen adecuado para diferentes aplicaciones.

Ventajas: La resistencia a la corrosión y la fuerza cumplen con los estándares higiénicos, mientras que la hermosa superficie agrega valor estético.

Desventajas: La tenacidad suele ser más cara y los diferentes grados son difíciles de utilizar, lo que genera confusión a la hora de elegir.

Aluminio y aleaciones de aluminio

Hay tres tipos principales de placas de aluminio y aleación de aluminio que se utilizan comúnmente: aluminio resistente a la oxidación 3A21, aluminio resistente a la oxidación 5A02 y aluminio duro 2A06.

Ventajas: Peso ligero, excelente resistencia a la corrosión, buena conductividad térmica y facilidad de fabricación son características clave del diseño de placas de metal.

Desventajas: Menor resistencia que el acero, mayor costo y puede requerir soporte adicional para aplicaciones estructurales.

Latón y aleaciones de latón

El latón H62, un latón con alto contenido de zinc, tiene alta resistencia y excelente trabajabilidad en frío y en caliente, y es fácil de usar para diversas formas de trabajo de prensado y corte.

Ventajas: Es el mejor conductor de electricidad y calor, además previene la oxidación.

Desventajas: No son tan fuertes como el acero, pero las formas más puras son más caras, por lo que no son populares, especialmente cuando se utilizan en sitios de construcción donde se espera que los edificios experimenten altas tensiones.

En resumen

Existen muchos tipos de materiales para chapa metálica, y la elección final del material depende de los requisitos funcionales y las limitaciones de costo del producto. Haga clic en este enlace para conocer las diversas pautas de diseño de chapa metálica.

Seguiremos actualizando la información sobre los materiales de chapa metálica. Por favor, comparta sus opiniones o preguntas sobre la selección de materiales de chapa metálica en el cuadro de comentarios.

Servicios de fabricación de chapa metálica CNC de Bergek

Cuando se trata de servicios de fabricación de chapa metálica, Bergek CNC es su opción confiable para precisión y calidad. ¿Por qué elegir Bergek CNC? Somos expertos en el campo y podemos transformar sus ideas en productos metálicos de fabricación perfecta.

Bergek CNC destaca por su equipo cualificado y tecnología de vanguardia. Cada proyecto, sin importar su tamaño, recibirá la atención que merece. ¿Necesita algo personalizado? Podemos satisfacer sus necesidades y ofrecerle soluciones que se ajusten a sus necesidades específicas.

Nuestro equipo utiliza la tecnología más avanzada para garantizar que sus piezas metálicas cumplan con los más altos estándares. Además, somos innovadores y adoptamos prácticas respetuosas con el medio ambiente. Bergek CNC cuenta con un sólido historial de fiabilidad en la fabricación de chapa metálica. Innumerables clientes satisfechos demuestran nuestra capacidad para superar las expectativas. Bergek CNC es su socio de confianza, independientemente del tamaño de su proyecto. ¡ Consulte precios !

Preguntas frecuentes (FAQ)

P: ¿Qué materiales se utilizan comúnmente en la fabricación de chapa metálica?

R: El aluminio, el acero dulce, el acero inoxidable, el acero al carbono y diversas aleaciones metálicas son los materiales más comunes para este propósito. Estos materiales se seleccionan en función de sus propiedades, como la resistencia o la resistencia a la corrosión.

P: ¿Cómo elijo una chapa metálica para mi proyecto?

R: Al seleccionar una chapa metálica, se deben considerar factores como la resistencia requerida, la trabajabilidad, la resistencia a la corrosión y el precio. La aplicación específica y las condiciones ambientales también influirán considerablemente en su decisión.

P: ¿Cuáles son los tamaños estándar de chapa de acero?

R: Los tamaños estándar determinan la usabilidad del proceso de fabricación de metal. Algunos tamaños ampliamente aceptados incluyen, entre otros, 36 x 96 pulgadas, 48 ​​x 120 pulgadas y 60 x 144 pulgadas. Se pueden solicitar tamaños personalizados a fabricantes especializados en estos materiales.

P: ¿Cuándo se debe utilizar acero laminado en frío?

R: La chapa laminada en frío se refiere a la chapa laminada a temperatura ambiente para que no pierda dureza ni resistencia. Esta chapa se utiliza ampliamente en áreas que requieren tolerancias dimensionales de alta precisión, acabados superficiales lisos y propiedades mecánicas mejoradas, como los componentes eléctricos de automoción. En este caso, también es necesario realizar un corte.

P: ¿Por qué la lámina de aluminio es popular en muchas industrias?

R: Los sectores de fabricación aeroespacial y automotriz a menudo utilizan este material debido a su peso ligero, alta resistencia, excelente resistencia a la corrosión y fácil manejo durante el proceso de fabricación.

P: ¿Qué factores diferentes determinan la calidad de la fabricación de chapa metálica?

R: El tipo de metal, la precisión de los cortes (como el corte por láser) y la experiencia del proceso de conformado utilizado por el fabricante de chapa metálica afectarán en gran medida la calidad.

P: ¿Cómo afecta el espesor a la selección del material para la chapa metálica?

R: El espesor influye en la elección del material durante el proceso de conformado de chapa metálica, dependiendo de su uso previsto. Las piezas estructurales que requieren alta resistencia suelen utilizar metal grueso, mientras que las aplicaciones flexibles que requieren un conformado sencillo pueden requerir metal delgado.

P: ¿Qué papel juega el recubrimiento de zinc en la chapa metálica?

R: Un recubrimiento de zinc en las láminas de acero evita la oxidación, especialmente cuando la humedad acelera la oxidación.

P: ¿Se pueden mezclar distintos tipos de aleaciones en un proyecto que involucra chapa metálica?

R: Sí, la soldadura o la fijación pueden incluir diferentes aleaciones en una misma pieza. Por ejemplo, se puede combinar acero inoxidable con aluminio, ya que tienen diferentes propiedades y resistencias.

• Año Establecido
  --
• Tipo de negocio
  --
• País / Región
  --
• Industria principal
  --
• Productos principales
  --
• Persona jurídica empresarial
  --
• Empleados Totales
  --
• Valor de salida anual
  --
• Mercado de exportación
  --
• Clientes cooperados
  --