troquelado

El troquelado es una operación de cizallamiento que corta un contorno completo y cerrado de chapa metálica en una sola carrera. Un punzón desciende en una matriz, forzando el material de la pieza de trabajo a cizallarse a lo largo de una trayectoria predeterminada. La pieza entre el punzón y la pared de la matriz se convierte en la pieza troquelada, mientras que el material circundante, llamado chatarra o esqueleto, se desprende. El proceso produce una pieza plana con un perímetro acabado, lista para operaciones posteriores de conformado o mecanizado.

La geometría de la matriz lo determina todo. La cavidad del punzón y la abertura de la matriz deben coincidir con precisión, generalmente con tolerancias de décimas de milímetro. La holgura entre el punzón y la matriz suele oscilar entre el 5 y el 15 por ciento del espesor del material, dependiendo de la dureza del material. Demasiado apretado y el punzón se atasca; demasiado flojo y el borde se desgarra en lugar de cizallarse limpiamente. La matriz se asienta en la bancada de una prensa; las prensas hidráulicas o mecánicas proporcionan la fuerza de cizallamiento, que puede superar cientos de toneladas para piezas grandes o material de gran calibre.

El troquelado difiere del punzonado en un aspecto crítico: el troquelado elimina el contorno exterior para crear la pieza acabada, mientras que el punzonado crea agujeros o aberturas dentro de una pieza que permanece unida a la chatarra. A menudo, ambas operaciones ocurren en secuencia en el mismo material en bobina. Los troqueles progresivos realizan el troquelado, el punzonado y el conformado en etapas a medida que el material avanza a través de la prensa, lo que hace que la producción de gran volumen sea económica.

Calidad y estado del borde

El borde cortado por troquelado muestra tres zonas distintas: una región bruñida donde el material se comprimió elásticamente, una zona de cizallamiento donde ocurrió la deformación plástica y una zona fracturada donde el material se desgarró. Los metales más blandos como el aluminio y el acero recocido producen zonas bruñidas más largas y bordes más limpios. Los materiales duros o quebradizos se fracturan más fácilmente, dejando bordes irregulares o astillados. La lubricación durante el troquelado reduce el calor por fricción y mejora la calidad del borde.

Las piezas troqueladas entran en la cadena de suministro como piezas sueltas o anidadas en tiras portadoras. Las operaciones posteriores, como el doblado, el embutido o el recubrimiento, deben tener en cuenta las rebabas y la rugosidad del borde si las piezas troqueladas no se desbarban. El troquelado de alta velocidad en prensas especializadas puede lograr el desbarbado simultáneamente, aunque esto requiere un diseño cuidadoso del troquel y la selección del material. Para aplicaciones de precisión, las piezas troqueladas a menudo reciben un acabado secundario antes del ensamblaje.