Lograr curvaturas cerradas en aluminio con las herramientas adecuadas

Debido a que el aluminio es un metal más blando que el acero, se debe tener cuidado para evitar o minimizar rayones, irritaciones y marcas durante el doblado. Las herramientas de plegadoras altamente pulidas y recubiertas tienden a reducir la probabilidad de marcas, imprecisiones y irritaciones. LVD

El aluminio se utiliza cada vez más en la fabricación y la fabricación de metales por sus propiedades aligerantes y no corrosivas. La fabricación de aluminio conlleva algunos desafíos exclusivos del doblado y el conformado: conseguir curvaturas cerradas, por ejemplo. Como ocurre con cualquier metal, los fabricantes deben estar atentos para evitar grietas en las curvas. Los fabricantes también deben tomar medidas para reducir o eliminar el irritamiento. Debido a que el aluminio es más blando que el acero, es más propenso a sufrir marcas, lo cual es especialmente problemático en la apariencia de las piezas.

A veces, los enfoques de herramientas pueden resolver o aliviar estos problemas. Lieven Vanhoenacker, director de prensa plegadora, LVD Co. NV; Gerente de Producto de Doblado Steven Brown, Wilson Tool Intl.; y el presidente David Foscarini, Mecon Industries Ltd., ofrecen consejos y sugerencias adicionales sobre cómo aplicar herramientas a tres problemas de doblado del aluminio.

Steven Brown, Wilson Tool: "¿Cuál es la mejor manera de doblar aluminio?" es una pregunta común. Debido a que doblar es formar, la mejor respuesta a la consulta es incluir qué grado de aluminio desea formar. Cada grado tiene cualidades distintas que impulsarán la decisión sobre las herramientas. Si la pregunta es: "¿Cómo puedo doblar?" ¿5052-H32?” Ahora bien, esa es una información valiosa que nos permite dar una respuesta.

Sin ser metalúrgico, puedes identificar el grado de aluminio por su nombre. Los primeros cuatro personajes dan la composición material. Por ejemplo, 3030 indica 97,6% aluminio, 0,35% hierro, 0,15% silicio, 0,10 a 0,70% manganeso, 0,10 cobre, 0,050 a 0,50 zinc y otros oligoelementos. El porcentaje de silicio puede proporcionar pistas sobre la dureza y flexibilidad del material. La composición de la aleación de aluminio 6061 es 97,9 % aluminio, 1,0 % magnesio, 0,6 % silicio, 0,28 % cobre, 0,2 % cromo y otros oligoelementos. El porcentaje de silicio y cromo puede proporcionar pistas sobre la dureza y flexibilidad del material.

Yendo aún más lejos, puedes centrarte en los caracteres que siguen al guión. Gritan la dureza:

O = Suave; H = Medio duro; T = Tratado (Duro)

Doblar un radio interior (IR) agudo en aluminio blando y semiduro no suele ser un gran desafío. Debido a que O y H se consideran blandos, esos materiales probablemente se doblarán fácilmente mientras se doblan con aire. La punta del punzón y el IR pueden estar más apretados porque el material es más elástico.

El desafío consiste en doblar las duras calidades de aluminio. Si el aluminio es T, es decir, duro, el material será demasiado duro para ceder ante la punta del punzón, por lo que el IR debe ser tres veces el espesor del material (MT) y preferiblemente el aluminio debe doblarse contra la fibra.

Realmente no existe una solución mágica que le permita formar un radio pequeño en un material que sea tan duro que tienda a estresarse y agrietarse. Los grados de aluminio duro simplemente necesitan un IR más grande. No se gasta dinero en aluminio duro para aceptar simplemente fracturas por tensión. En aluminio duro, el conformado en frío 1 x MT no es realista.

Lieven Vanhoenacker, LVD: Los punzones y matrices rectificados con precisión pueden proporcionar un punto de flexión preciso y exacto. Esta alta precisión ayuda a formar curvas cerradas en aluminio. También es importante el uso de una plegadora moderna y de alta precisión que pueda mantener una alineación ajustada del punzón y el troquel.

Existen ciertas tácticas de herramientas que se pueden aplicar para lograr curvaturas cerradas, pero principalmente depende de qué tan dura sea la calidad del aluminio. LVD

Además, utilizar el tipo correcto de herramienta de doblado para la aplicación (como el doblado con aire, el acuñado o el fondo) puede ayudar a crear dobleces más pronunciados en el aluminio. Además, el uso de un lubricante diseñado específicamente para aluminio puede minimizar la fricción y evitar grietas y desgarros durante el proceso de doblado.

Si bien es importante contar con una plegadora de última generación con repetibilidad confiable y herramientas modernas con altas tolerancias, las tolerancias de la chapa variarán, y esto puede presentar el desafío de doblado más importante.

El alargamiento a la rotura es la medida de cuánto se puede estirar un material antes de que se rompa como porcentaje de sus dimensiones originales. Es diferente para cada material. Cada material reacciona de manera diferente en términos de cálculo de fuerza y ​​alargamiento. Hay muchos grados de aluminio y aleaciones de aluminio, y se siguen desarrollando nuevas aleaciones. El uso de hojas de datos proporcionadas por el proveedor del material ayudará a producir los resultados de plegado deseados, y también es una buena idea consultar con el proveedor/fabricante de herramientas sobre su aplicación.

David Foscarini, Mecon Industries: Primero, elija el grado correcto de aluminio. El grado abarca la formulación química y la dureza. Muchos grados de aluminio simplemente no tienen la conformabilidad de la mayoría de los aceros.

En segundo lugar, utilice radios de entrada más grandes que los estándar.

Vanhoenacker: LVD ofrece una herramienta de radio llamada STONE [herramienta con forma para una flexión óptima sin desgaste]. Un proceso de rectificado único produce un radio especial de diseño de “espiral logarítmica” en lugar de un radio único en cada lado de la matriz en V. La curva se realiza en una sucesión de múltiples radios. Esto permite que la lámina ruede de manera más simétrica dentro del troquel en V usando menos fuerza y ​​al mismo tiempo reduce la fricción entre el material y las herramientas. Las herramientas STONE disminuyen las marcas, mellas y depósitos de carbón que pueden ocurrir en la pieza de trabajo a medida que el material rueda a través del troquel.

Puede utilizar un material de herramienta con un coeficiente de fricción bajo para que el troquel y el material se deslicen más fácilmente uno sobre el otro para ayudar a evitar que se marquen las piezas.

Debes aplicar un lubricante, como cera o un lubricante a base de aceite.

Utilice herramientas con una superficie pulida. Las superficies de los troqueles pulidas minimizan las marcas y reducen la resistencia.

Finalmente, distribuye la presión del punzón sobre un área más grande.

Permitir que los hombros del troquel giren con un revestimiento de material plano sobre una superficie plana evita las marcas. Herramienta Wilson

Foscarini: Si es posible, utilice una abertura más grande que la estándar. Pula los radios de entrada. Utilice una película de barrera para evitar el contacto de metal con metal.

Marrón: Puede solucionar los problemas de marcado de piezas con troqueles con radio de hombro grande. Si el radio es inferior a dos espesores de material, intente aumentar el radio del hombro del troquel. El radio mayor permitirá que el material fluya en lugar de rasparse. Además, será más fácil mantener limpias las herramientas. Si se prefiere un doblez sin marcas, se puede utilizar un paño de uretano o tela en el troquel para proteger el material.

Foscarini: Fabricamos una línea de utillajes estándar para plegadoras. Estas herramientas se fabrican con un conjunto de dimensiones estándar y se fabrican en semiproducción para mantener el costo bajo. Pero si un cliente necesita formar piezas y materiales específicos que nuestras herramientas estándar no satisfacen, hacemos sugerencias para mejorar el proceso.

Una de estas sugerencias sería aumentar el tamaño de los radios de entrada de la herramienta, que son los bordes redondeados en la matriz inferior. Al hacerlos más grandes, se distribuye la carga de formación. Esto reduce el desgaste, los rayones y las marcas, además del pulido. Los radios de la herramienta deben pulirse a 32 µin o mejor.

Un excelente acabado en el troquel contribuye en gran medida a reducir las marcas y el desgaste al suavizar el flujo de material hacia el troquel.

Marrón: La irritación es el resultado de que el radio del hombro de la prensa plegadora agarra el material que se está doblando, lo que resulta en la acumulación de residuos. Es necesario detener, o al menos reducir, la acción de agarre del hombro del troquel. Nuevamente, si el radio es menor que dos espesores del material, intente aumentar el radio del hombro del troquel para permitir que el material fluya. Es posible que aún se acumule agalla, pero a un ritmo mucho más lento. Nuevamente, un paño de uretano o tela sobre el troquel puede ayudar a proteger el material.

Vanhoenacker: Primero, asegúrese de que el material de la herramienta sea más duro que el material que se está formando.

Utilice un lubricante diseñado específicamente para el material de trabajo. El lubricante no sólo evitará la fricción entre la pieza que se está formando y el herramental, sino que también protegerá el herramental de la corrosión. Elegir un lubricante que sea compatible con la aleación de aluminio ayuda a garantizar mejores resultados. Puede ser un lubricante a base de aceite mineral o de recursos renovables.

Utilice un recubrimiento especial en las herramientas. Las herramientas para doblar que están recubiertas reducen la probabilidad de marcas, imprecisiones y irritaciones. Las herramientas revestidas también son más fáciles de mantener.

Nuevamente, use un radio logarítmico especial en el troquel, como las herramientas de radio STONE de LVD.

Las irritaciones en el hombro de un dado pueden parecerse mucho a un dado desgastado para el ojo inexperto. Herramienta Wilson