Las punzonadoras alguna vez fueron la opción de facto para hacer agujeros, pero ¿sigue siendo así?
FIGURA 1. Cuando se trata de agujeros, una punzonadora aún destaca por su capacidad de generar una gran cantidad de agujeros en poco tiempo.
Mucho ha cambiado en la fabricación de metales en los últimos 30 años, particularmente en lo que respecta a taladrar en chapa.En la década de 1990, la punzonadora era el único camino a seguir, hasta que la aparición de la máquina de corte por láser de CO2 cambió la naturaleza de la conversación.
En la década de 2000, la tecnología de corte por láser estaba lista para despegar.Durante los primeros años del siglo XXI, las punzonadoras seguían siendo una opción competitiva para los talleres fabulosos, especialmente si entregaban una multitud de agujeros en una hoja de metal en bruto y formas que solo podían duplicarse en una prensa o plegadora.
No fue hasta la llegada de la tecnología de corte por láser de fibra en la década de 2010 que los fabricantes de toda la vida tuvieron que repensar nuevamente su enfoque para la fabricación de agujeros.Estos láseres de estado sólido podían atravesar láminas de metal delgadas a una velocidad que hacía que los láseres de CO2 parecieran anticuados.
Ahora los láseres de fibra han alcanzado una potencia de 20 kW y están cortando materiales más gruesos a velocidades que pocos habrían esperado cuando la tecnología hizo su debut.Se espera que las ventas de láser crezcan a un ritmo acelerado en los próximos años a medida que las empresas de fabricación de metales intenten mantenerse al día con los avances tecnológicos.Pero, ¿dónde queda eso de la punzonadora a la hora de hacer agujeros?
Por supuesto, los puñetazos todavía tienen su lugar.Es versátil.Los talleres pueden crear formas como rejillas y relieves sin tener que trasladarlos a otra máquina.Una máquina punzonadora también es generalmente menos costosa que una máquina cortadora por láser de fibra.
Pero las punzonadoras aún destacan como caballos de batalla en la realización de agujeros para aquellas aplicaciones en las que es necesario crear pequeños agujeros de forma consistente y rápida (ver Figura 1).Para este tipo de aplicaciones, el punzonado puede ser la forma más económica de producir agujeros.
Hacer muchos agujeros
Consideremos, por ejemplo, la producción de pantallas perforadas.Las herramientas de grupo generalmente se usan para perforar estos patrones de orificios, ya que se pueden usar múltiples punzones en una herramienta, maximizando la cantidad de orificios creados en un solo golpe (consulte Figura 2).¡Imagínese que un punzón tenga hasta 234 pasadores y cree esa misma cantidad de agujeros con un solo golpe!Se ha hecho.
También están disponibles muchos diseños de punzones y áreas de agrupación diferentes, lo que proporciona muchas opciones de punzonado.Por ejemplo, puede utilizar una herramienta con forma hexagonal para crear patrones de agujeros con ángulos y agregar interés visual a la pantalla.
Tenga en cuenta que para el punzonado en grupo, la punzonadora debe poder entregar la cantidad de fuerza de punzonado necesaria para la aplicación.La fuerza de punzonado máxima recomendada no debe exceder el 75% de la capacidad de la prensa.Se puede utilizar la siguiente fórmula para estimar la fuerza de punzonado requerida:
Longitud lineal de corte x Espesor del material x Resistencia al corte = Fuerza de punzonado en toneladas
FIGURA 2. Un punzón en racimo es una forma efectiva de perforar agujeros con una sola pasada.Este es un conjunto de clúster totalmente guiado de 234 pines.
El longitud lineal de corte es igual al perímetro del agujero multiplicado por el número de punzones en el grupo.El perímetro del agujero para un agujero redondo es 3,14 veces el diámetro.El perímetro del agujero para un agujero con forma, como el hexágono, es la suma de las longitudes de los lados.
Cuando perfora una hoja con muchos agujeros, la hoja querrá curvarse hacia arriba debido a la cantidad de fuerza y tensión que se le aplica en el área perforada (consulte figura 3).Para este escenario, puedes usar troqueles abovedados que ayudarán a contrarrestar el rizado.¿Cómo funciona esto?Un separador con forma cóncava se mueve hacia abajo con el golpe y de hecho flexiona la hoja hacia abajo sobre el troquel abovedado, lo que contrarresta la curvatura hacia arriba que viene con el punzón.
Para obtener una mayor uniformidad y al mismo tiempo ayudar a mantener las hojas planas, el patrón de perforación se puede modificar para evitar concentrar todos los agujeros perforados en un área (consulte Figura 4).Al repetir el patrón, un área se puede rellenar con agujeros con el mismo número de trazos pero sin que se aplique presión extrema a un área para completar un patrón de agujeros.
Para aquellas aplicaciones en las que el material presenta un desafío para hacer orificios o los punzones se utilizan repetidamente, turno tras turno, los punzones en grupo totalmente guiados son extremadamente útiles.En esta situación, el extractor sujeta el material a la matriz durante toda la carrera para que pueda soportar el punzón lo más cerca de la punta como sea físicamente posible.Sin este tipo de soporte, especialmente en trabajos donde el punzón es más estrecho que el espesor del material, el punzón es vulnerable a fuerzas laterales que podrían doblar la punta.Si se abusa mucho del punzón de esta manera, se dobla lo suficiente como para raspar el troquel, dañando ambas herramientas.(Como regla general, nunca se debe mordisquear una tira que sea más estrecha que 2,5 veces el grosor del material).
Hacer agujeros individuales y limpios
A veces puede que sólo necesites un número limitado de agujeros, pero tienen que ser de muy alta calidad.Aquí es donde también puede destacarse una punzonadora.
Tomemos, por ejemplo, cuando se requiere un agujero roscado.En una aplicación como esta, no hay mucho margen de error.Normalmente, cuando se utiliza un punzón para crear un agujero, los lados serán muy rectos hasta el fondo del agujero donde se produce la fractura del material.El fondo del hoyo será un poco más grande que el resto del hoyo debido a esa fractura.Un puñetazo y un afeitado pueden cambiar esa dinámica y crear resultados muy precisos.Cuando se utiliza esta combinación de herramientas, el punzón es ligeramente más pequeño que el tamaño del orificio final.Una vez creados los agujeros, se utiliza otro punzón un poco más grande con un espacio más estrecho para raspar las paredes dejadas por la acción de punzonado anterior.El resultado es una pared recta a lo largo de todo el orificio, lo que permite muchas más oportunidades para que la rosca se enganche cuando se produce el roscado.
Cuando se trata de hacer estos agujeros, debes tener en cuenta algunas pautas relacionadas con la relación entre el punzón y el espesor del material:
Para herramientas no guiadas
Aluminio: 0,75 a 1
Acero dulce: 1 a 1
Acero inoxidable: 2 a 1
Para herramientas totalmente guiadas
Aluminio: 0,5 a 1
Acero dulce: 0,75 a 1
Acero inoxidable: 1 a 1
¿Cómo se aplican estas pautas a la acción de golpear?Si está perforando aluminio de 0,078 pulgadas de espesor, por ejemplo, debe perforar un orificio con herramientas no guiadas de no menos de 0,059 pulgadas. Con herramientas guiadas, el orificio perforado no debe ser menor de 0,39 pulgadas.
FIGURA 3. La lámina superior muestra cuánta lámina de metal se curvará si no se toman medidas para solucionarlo durante el proceso de punzonado.
También hay que tener en cuenta dónde se perforan estos agujeros.Los agujeros en el lugar equivocado podrían distorsionar los agujeros y las formas cercanas.En general, debe haber dos veces el espesor del material entre los agujeros y dos veces el espesor del material entre los agujeros y el borde de la lámina.
Un recordatorio más: si tiene una buena alineación entre el punzón y el troquel y se selecciona la holgura correcta del troquel para el tipo de material y el espesor que se perfora, los resultados deberían ser aceptables.Y las herramientas durarán más que si se abusara de ellas.
La historia del agujero
Las punzonadoras ocupan un lugar digno en el taller moderno y fabuloso.Pueden realizar decenas de orificios en cuestión de segundos y pueden proporcionar orificios de alta tolerancia que pueden ser difíciles de duplicar con un láser.
Pero la cosa no termina ahí.Las máquinas son más adecuadas para el procesamiento eficiente de piezas pequeñas.Cuando los espacios en blanco finales se separan del esqueleto, pueden enviarse por el conducto de la punzonadora o recogerse en el contenedor de chatarra.Si la pieza no está unida al esqueleto mientras está en la base de una máquina de corte por láser, puede caer a través de los listones y luego quedar sujeta a las salpicaduras y residuos del láser que provienen del proceso de corte por láser.
Si bien hoy en día gran parte de la atención se centra en las máquinas de corte por láser de fibra de alta potencia, las punzonadoras también han avanzado.Procesan hojas más rápido que las generaciones anteriores de tecnología y tienen velocidades de ariete rápidas, lo que aumenta la cantidad de golpes de perforación que se pueden realizar por minuto.Algunas máquinas pueden perforar hasta 1.350 golpes por minuto.
Pero la discusión sobre la velocidad es sólo una parte de la conversación.Si la atención se centra en el rendimiento, la punzonadora es difícil de superar.Puede formar, escribir y tocar, lo que le ayuda a evitar otros procesos posteriores.Esa es toda la historia cuando se trata de la punzonadora.
FIGURA 4. Un patrón de perforación como este ayuda a mantener la hoja plana mientras produce todos los agujeros necesarios para completar el trabajo.
