Optimización del Corte de Chapa: Tolerancias, Defectos y Disposición de Piezas (Nesting)

Matrices Transferidas

Las matrices transferidas están formadas por un conjunto de varias matrices simples montadas en batería sobre una misma base y ordenadas según las fases de un proceso de matrizado. Al bajar el cabezal de la prensa, se ejecutan simultáneamente las distintas fases de fabricación de la pieza. El material a transformar es un trozo de chapa, llamado formato, cuya geometría ha sido previamente calculada y cortada. El formato es alimentado manual o automáticamente, y su transporte entre fases se lleva a cabo mediante utillajes mecánicos o unidades robotizadas.

Tolerancia de Corte

La tolerancia de corte es la holgura que se deja entre el punzón y la matriz de un mismo perfil, con el objeto de aliviar la expansión del material. Es crucial aplicar los valores correctos de tolerancia para:

• Producir piezas de calidad.
• Evitar desgastes prematuros o incluso roturas.

Tolerancia de Corte Demasiado Grande

Permite una fluencia excesiva de la chapa entre el punzón y la matriz, lo que implica que no existe la compactación necesaria de las fibras para que se produzca su rotura. Las piezas aparecen con un perfil poco definido, con notables rebabas y pequeños desprendimientos.

Tolerancia de Corte Nula o Insuficiente

Impide la expansión del material presionado entre el punzón y la matriz. Las piezas suelen presentar una excesiva laminación.

Tolerancia de Corte Adecuada

Permite conseguir piezas de perfil perfectamente definido y sin rebabas.

Aplicación de la Tolerancia de Corte

La tolerancia de corte se aplica de la siguiente manera:

• Perímetro exterior: La matriz deberá tener la medida nominal y al punzón se le restará la tolerancia.
• Punzonado interior: El punzón tendrá la medida nominal y a la matriz se le sumará la tolerancia.

Defectos Producidos en la Pieza por el Corte de Chapa

Rebabas en las Aristas de Corte

Son pequeños filos recrecidos de material que sobresalen en sentido transversal al plano de la chapa cortada. Se producen por el rozamiento o las aristas poco definidas. Se evitan teniendo en cuenta el tipo de material, el espesor de la chapa y la tolerancia. El volumen de rebaba es proporcional a su espesor e inversamente proporcional a la dureza y la acritud.

Alomado en las Aristas de Corte

Es una pequeña curvatura que existe en las aristas formadas entre el plano y la pared de corte del material. Se produce por la compactación y el estiramiento posterior. Se da en la cara opuesta a las rebabas, y es más común en materiales de baja dureza o poca acritud. Se acentúa con el uso de mayores espesores.

Irregularidad de la Pared de Corte

Se produce una zona rugosa debida a su rotura o desgarro, donde la pérdida de la medida nominal es de en torno al 5% del espesor. Para piezas de cierta responsabilidad, se debe usar la técnica de corte fino.

Alabeo o Falta de Planitud

Las tensiones que se forman durante el proceso de laminado de la chapa no suelen ser eliminadas en su totalidad, por lo que sus fibras conservan aún la elasticidad del formato inicial. En el proceso de corte, disminuye la elasticidad en esta zona, pero no en toda la superficie.

Disposición de Piezas sobre la Chapa: Optimización (Nesting)

La materia prima, en matricería (chapa metálica en tiras o bobinas), es un factor muy importante. En los costes se incluye el desperdicio, que incide en el precio final del producto. Para un rendimiento óptimo, se busca un aprovechamiento del 75-80%. La chapa se comercializa en planchas y bobinas, con medidas de anchura y espesor estándar, y también medidas especiales. El formato se elige en función de: tipo de pieza y forma, cantidad de piezas, matriz utilizada y sistema de producción.