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El conformado por almohadilla de caucho ( RPF , por sus siglas en inglés) es un proceso metalúrgico en el que una lámina de metal se presiona entre una matriz y un bloque de caucho de poliuretano . Bajo presión, el caucho y la lámina de metal se introducen en la matriz y se adaptan a su forma, conformando así la pieza. Las almohadillas de caucho pueden tener una forma estándar, como una membrana. Alternativamente, pueden mecanizarse con la forma de una matriz o un punzón.
El conformado con almohadilla de caucho es una técnica de embutición profunda ideal para la producción de series pequeñas y medianas. La embutición profunda permite deformar la chapa metálica en dos direcciones, lo que ofrece grandes ventajas en términos de integración funcional, reducción de peso, facilidad de limpieza, etc.
La desventaja del embutido profundo convencional radica en la necesidad de herramientas costosas, compuestas por un molde superior e inferior. Una vez fabricadas estas herramientas, los costos variables son bajos, lo que hace que el embutido profundo convencional sea muy adecuado para la producción en grandes cantidades.
Técnica
En el proceso de fabricación de las almohadillas de caucho, solo se requiere una matriz inferior fresada sobre la cual se coloca una placa metálica. Posteriormente, la forma de la matriz inferior se presiona sobre la placa con el molde de caucho. En la mayoría de los casos, el contorno, los patrones de perforación y demás se cortan con una cortadora láser 3D.
La sencillez de la herramienta de prensado de caucho reduce los costes de utillaje entre un 85 % y un 90 % en comparación con el embutido profundo convencional, si bien los costes variables son mayores. Esta combinación hace que el prensado de caucho sea muy adecuado para series pequeñas y medianas (hasta 5000-10 000 piezas al año), aunque se recurra más a los métodos tradicionales de corte, encaje, soldadura y acabado debido al desconocimiento del proceso de conformado de caucho.
El conformado con almohadillas de caucho se ha utilizado en líneas de producción durante muchos años. Hasta el 60 % de todas las piezas de chapa metálica en la industria aeroespacial se fabrican mediante este proceso. Las aplicaciones más relevantes se encuentran, de hecho, en el sector aeroespacial. [ 1 ] Se utiliza con frecuencia en talleres de prototipado y para la producción de utensilios de cocina. [ 2 ] Durante la última década, el prensado con almohadillas de caucho se ha desarrollado enormemente hasta convertirse en una tecnología ampliamente utilizada en numerosas aplicaciones industriales.
Poder de presión
Para que las prensas de caucho funcionen, se requieren fuerzas de presión enormes. En los Países Bajos existen varias prensas de almohadillas de caucho, la mayor de las cuales tiene una fuerza de presión de no menos de 8.000 toneladas y una superficie máxima de 1,10 x 2,20 m. Estas prensas se utilizan en aplicaciones industriales muy diversas.
En todo el mundo, se utilizan prensas con una capacidad de hasta aproximadamente 14.000 toneladas.
Ventajas y desventajas
En resumen, los beneficios del prensado con almohadillas de goma son:
- Reducción del tiempo de comercialización mediante herramientas sencillas.
- Bajos costos de herramientas
- Excelente para números bajos y medios.
- Con el uso de caucho, una superficie pulida o afilada permanece intacta.
- Adecuado para acero, acero inoxidable, aluminio, etc., con un espesor de hasta aproximadamente 4 mm.
Y las desventajas:
- Para cantidades muy grandes, resulta demasiado laborioso y, por lo tanto, demasiado caro.
- Algo menos libertad de forma en comparación con el proceso de dibujo profundo habitual.
- En la mayoría de los casos, no es adecuado para espesores de lámina superiores a 4 mm.
Definición
El conformado con almohadillas de caucho se puede realizar de muchas maneras diferentes, y a medida que la tecnología ha avanzado, también lo han hecho las aplicaciones de este sencillo proceso. En general, una matriz superior elástica, generalmente de caucho, se conecta a una prensa hidráulica . Una matriz inferior rígida, a menudo llamada bloque de conformado, proporciona el molde para la chapa metálica que se va a conformar. Dado que la matriz superior (macho) se puede usar con matrices inferiores (hembra) separadas, el proceso es relativamente económico y flexible. El metal trabajado no se desgasta tan rápidamente como en procesos más convencionales como el embutido profundo , [ 3 ] sin embargo, las almohadillas de caucho ejercen menos presión en las mismas circunstancias que las piezas no elásticas, lo que puede llevar a una menor definición en el conformado, y las almohadillas de caucho se desgastan más rápidamente que las piezas de acero. [ 3 ]
El proceso de Guerin
El proceso Guerin, también llamado estampado Guerin, es un proceso de fabricación utilizado para dar forma a láminas de metal. Es el más antiguo y básico de los procesos de conformado con almohadillas de caucho. [ 3 ] Fue desarrollado a finales de la década de 1930 por Henry Guerin, empleado de Douglas Aircraft Co. en California. Posteriormente, fue ampliamente utilizado por todos los principales fabricantes de aeronaves para dar forma a las numerosas y complejas formas inherentes al diseño de aviones. [ 4 ]
Variantes y procesos similares
- Extracción profunda
- Hidroformado
- Proceso Verson - Wheelon
- Proceso Marform
- Pandeo hidráulico
- Proceso hidráulico Aquadraw
Referencias
Enlaces externos
- Vídeo del proceso de formación de la almohadilla de goma
- Conformado de metales