Estampado ( / ˈ s w eɪ dʒ ɪ ŋ / ) es un proceso de forjado en el que las dimensiones de un artículo se modifican utilizando troqueles en los que se fuerza el artículo. [1] El estampado suele ser un proceso de trabajo en frío , pero también se puede trabajar en caliente . [2]
El término estampado puede aplicarse al proceso (verbo) o a un troquel o herramienta (sustantivo) utilizado en ese proceso.
El término "swage" proviene del término francés antiguo souage , que significa "ranura decorativa" o "moldura ornamental". [3] Los estampados eran originalmente herramientas utilizadas por los herreros para dar forma al metal en varias formas demasiado complejas para hacerlas solo con un martillo. Tienen mangos para sujetar o clavijas para fijar a un yunque y, a menudo, una cabeza plana para golpear con un martillo. Los bloques de estampación son troqueles en forma de yunque con varias formas forjadas en ellos, que también se utilizan para formar metal. Los estampados llamados " bataneros " son específicos para hacer ranuras en espadas y cuchillos.
Swage se pronuncia con mayor frecuencia / ˈ s w eɪ dʒ / ( formato AHD : swāj). [4] [5] Otra pronunciación (menos común) que a veces se escucha en las industrias metalúrgicas es / ˈ s w ɛ dʒ / (formato AHD: swĕj) [6] (quizás influenciado por sledge como en sledgehammer ).
Como proceso de fabricación general, el estampado se puede dividir en dos categorías:
Los tubos se pueden etiquetar (reduciendo su diámetro para permitir que el tubo se alimente inicialmente a través de la matriz y luego se extraiga desde el otro lado) usando una prensa giratoria, que permite estirarlos en un banco de estirado . El estampado suele ser el método elegido para los metales preciosos , ya que no hay pérdida de material en el proceso.
El estampado rotativo suele ser un proceso de trabajo en frío que se utiliza para reducir el diámetro, producir una forma cónica o agregar una punta a una pieza de trabajo redonda. También puede impartir formas internas en piezas huecas mediante el uso de un mandril (la forma debe tener una sección transversal constante). Estampar un rodamiento en una carcasa significa ensanchar los labios de su ranura en el chaflán de la carcasa o ensanchar el material de la carcasa sobre el borde del rodamiento. El abocardado se realiza con un par de rodillos que viajan alrededor del agujero y se introducen en la pieza, deformando el metal de una manera controlada y prevista. A menudo se utiliza grasa para lubricar este proceso de estampado, que también se denomina estampado de rodillos .
Una máquina de estampación funciona utilizando dos o cuatro troqueles divididos que se separan y cierran hasta 2000 veces por minuto. Esta acción se logra montando las matrices en el eje de la máquina que gira mediante un motor. El husillo está montado dentro de una jaula que contiene rodillos (parece un rodamiento de rodillos). Los rodillos son más grandes que la jaula, por lo que cuando el eje gira, los troqueles son empujados hacia afuera para montarse en la jaula mediante fuerza centrífuga, cuando los troqueles se cruzan sobre los rodillos, empujan los troqueles entre sí debido a su mayor tamaño. [7] En una máquina de cuatro troqueles, el número de rodillos hace que todos los troqueles se cierren a la vez; Si el número de rodillos no hace que todos los pares de troqueles se cierren al mismo tiempo, entonces la máquina se denomina máquina de forja rotativa, aunque sigue siendo un proceso de estampado.
Una variación de la prensa rotativa es la máquina prensadora de husillo progresivo en la que tanto el husillo como la jaula giran en direcciones opuestas, lo que evita la producción de aletas entre los troqueles donde el material que se estampa crece en el espacio entre los troqueles.
Hay dos tipos básicos de máquina estampadora rotativa, la estándar (también conocida como máquina etiquetadora) y la máquina estampadora a tope . Una máquina de estampar a tope funciona con juegos de cuñas que cierran los troqueles sobre la pieza de trabajo introduciéndolas entre los rodillos anulares y los troqueles, normalmente mediante el uso de un pedal. Una máquina de estampado a tope puede permitir insertar una pieza de trabajo sin que los troqueles se cierren sobre ella; por ejemplo, una pieza de trabajo de tres pies (90 cm) se puede insertar 12 pulgadas (30 cm) y luego los troqueles se cierran y se extraen hasta 12 pulgadas ( 30 cm) y luego se sueltan las matrices, la pieza de trabajo terminada tendría entonces, por ejemplo, cuatro pies (120 cm), pero aún conservaría su diámetro inicial de un pie (30 cm) en cada extremo.
Los estampados se utilizan para dar forma al metal de diversas maneras, para realzar su belleza o su adecuación a un propósito deseado. [8]
En el ensamblaje de una placa de circuito impreso, las clavijas de los conectores individuales a veces se presionan/estampan en su lugar usando una prensa de eje . Algunos pasadores tienen un extremo hueco que la herramienta del eje presiona sobre él para formar una cabeza de retención en forma de hongo. El diámetro típico del pasador oscila entre 0,017 y 0,093 pulgadas (0,43 mm a 2,36 mm) o más. El estampado es una alternativa o complemento a la soldadura. [9]
El estampado por calor es un proceso similar al replanteo por calor, pero implica enrollar o reformar una pared (normalmente un perímetro) de una pieza de plástico para retener otra pieza o componente. [10]
El uso más común del estampado es para unir accesorios a tuberías o cables (también llamados cables metálicos ); las piezas encajan sin apretar y una herramienta mecánica o hidráulica comprime y deforma el accesorio, creando una unión permanente. En un conector de tubo Swagelok , al apretar la tuerca del conector con una llave se estampa parte del conector de forma permanente al tubo. Una vez estampada, la conexión se puede desacoplar y volver a acoplar.
Las máquinas abocardadoras de tubos son otro ejemplo. Los trozos de tubería abocardados a veces se conocen como "niples de estampación", "niples de estampación" o "niples reductores". En los muebles, las patas hechas de tubos metálicos (particularmente en muebles comerciales) a menudo se estampan para mejorar la resistencia donde entran en contacto con el suelo o las ruedas.
En los aserraderos , se utiliza una estampación para ensanchar los dientes grandes de una sierra de cinta o de una sierra circular, lo que aumenta el ancho del corte, llamado corte. Una abrazadera sujeta un mandril y una matriz al diente y la matriz excéntrica se gira, estampando la punta. Una versión mucho más antigua de la misma operación utilizaba una matriz de estampación moldeada y endurecida y un martillo de mano. Los dientes de sierra formados de esta manera a veces se denominan "fragmentados". Una operación de acabado, modelado y trabajo en frío de las puntas de los lados de los dientes hasta convertirlos en planos. Podría considerarse como un estampado lateral. Esto reduce ligeramente el ancho del diente pero aumenta el tiempo de operación entre "accesorios". El estampado es un avance importante con respecto al limado, ya que la operación es más rápida, más precisa y extiende en gran medida la vida útil de una sierra.
Cuando se trata de componentes de caucho con manguitos metálicos unidos por molde, el estampado proporciona una alternativa más controlada y rentable que "introducir" la pieza de caucho en un manguito metálico, donde se necesita una operación secundaria intensiva y menos confiable para terminar el producto. Se pinta una lata de metal con un componente adhesivo (como fosfato) hasta el diámetro interior y se inyecta caucho fundido en la funda de metal. Esto crea un producto que, cuando se enfría, se puede estampar al tamaño deseado. La segunda razón de esto es que el producto es más confiable y durante el proceso de estampado el caucho está más relajado cuando la lata exterior a la que está adherido el caucho tiene su diámetro reducido, cambiando los valores de la tasa de resorte (K) y el coeficiente de amortiguación (C). ) del caucho. Después del estampado, se ha minimizado cualquier inconsistencia entre el metal y el caucho.
En balística interna , el estampado describe el proceso por el cual la bala ingresa al cañón y se aprieta para adaptarse al estriado . La mayoría de las balas de armas de fuego se fabrican un poco más grandes que el diámetro interior del estriado, de modo que se estampan para enganchar el estriado y formar un sello hermético al disparar .
En la fabricación de municiones , las balas estampadas son balas fabricadas comprimiendo metal a temperatura ambiente en un troquel para darle la forma de una bala. El otro método de fabricación común es la fundición , que utiliza metales fundidos vertidos en un molde . Dado que los metales se expanden cuando se calientan y se contraen cuando se enfrían, las balas fundidas deben fabricarse con un molde un poco más grande que el tamaño de acabado deseado, de modo que a medida que el metal fundido se enfríe, se endurezca en el punto justo para encogerse al tamaño deseado. Por el contrario, las balas estampadas, dado que se forman a la temperatura a la que se utilizarán, se pueden formar en moldes del tamaño exacto deseado. Esto significa que las balas estampadas son generalmente más precisas que las balas fundidas. El proceso de estampado también conduce a menos imperfecciones, ya que los huecos que se encuentran comúnmente en la fundición se eliminarían en el proceso de estampado. El proceso de estampado en referencia al flujo en frío de metales en balas no es el proceso de exprimir los metales en formas más pequeñas, sino de presionar elementos más pequeños y delgados para darles formas más cortas y ligeramente más anchas.
Las personas que fabrican sus propias balas generalmente no conocen el equipo manual especializado disponible ni los troqueles necesarios para estampar balas [ cita requerida ] y, por lo tanto, optan por fabricar balas fundidas . Para obtener resultados de alta precisión, es común fundir las balas ligeramente sobredimensionadas y luego estampar las piezas resultantes a través de un troquel para realizar la formación final. Dado que la cantidad de presión requerida para dimensionar la bala es mucho menor que la requerida para formar una bala, se puede usar una prensa mecánica simple, a menudo la misma prensa que se usa para cargar municiones manualmente.
Todos los grandes fabricantes de equipos de recarga han abandonado la fabricación o comercialización de equipos de estampación de balas debido a la caída de la popularidad de los métodos manuales y la consiguiente pérdida de ventas. Actualmente sólo hay unos pocos fabricantes de troqueles que fabrican y comercializan equipos de estampado de balas. Cuatro fabricantes de matrices y equipos, CH/4D, RCE, Corbin y Custom Maker Kaine Dies, fabrican la mayor parte de los equipos de estampado de balas en los Estados Unidos.
En cirugía , el hilo utilizado en las suturas a menudo se estampa en una aguja sin ojos para evitar daños cuando la aguja y el hilo de sutura pasan a través de la herida.
En la reparación de instrumentos musicales, el término habitual en ambos lados del Atlántico es estampar, no estampar, aunque generalmente se reconoce que el primero deriva del segundo. Los instrumentos con llave como el clarinete , el fagot , el oboe y la flauta necesitan ser girados cuando años de movimiento de la llave han desgastado o comprimido el metal del tubo de bisagra sobre el que giran y lo han hecho un poco más corto, de modo que la llave pueda viajar a lo largo de la varilla en la que está montada. en lugar de sujetarse firmemente entre los postes que sujetan la varilla al cuerpo del instrumento. Esto da lugar a teclas de disquete y a un sellado de aire deficiente y debe corregirse alargando (apretando) el tubo de la bisagra. Este es un trabajo que debe realizarse a mano, y para lograrlo a menudo se utilizan alicates con orificios ovalados altamente pulidos en las mandíbulas para adaptarse a tamaños comunes de tubos de bisagra, aunque hay varios diseños patentados de herramientas de cuña disponibles para hacer lo mismo. trabajo de manera más eficiente.
En la tecnología del piano, el estampado se produce en varias áreas: guías de teclas, guías de palanca y cuerdas de bajo. Las teclas que, en la historia más temprana del piano, en realidad se hacían con plomo, son trozos suaves y redondos que se insertan en agujeros perforados en el costado de las teclas del piano como un medio para equilibrar las acciones. Los cables clave varían en tamaño, generalmente pequeños, medianos y grandes. Básicamente, los cables de las teclas ayudan a que el tacto del teclado sea lo suficientemente ligero para tocar. Con el tiempo, las fluctuaciones en la humedad y el envejecimiento de la madera en las teclas del piano y en las palancas inferiores hacen que se desarrolle espacio alrededor de las cuerdas, lo que hace que traqueteen, hagan tictac o golpeen. Los cables sueltos en las palancas inferiores tienden a ser los más molestos para los pianistas porque es difícil determinar de dónde proviene el ruido (a menudo un sonido de "tic"). El remedio para el ruido es aplastar los cables con una varilla corta de acero. Estampar el cable llena el vacío y elimina el ruido.
Las cuerdas de bajo de los pianos generalmente se construyen con núcleos de acero trefilado redondos, a veces hexagonales, sobre los cuales se enrolla cobre. Especialmente en alambres de núcleo redondo, las últimas pulgadas del área donde termina el devanado a menudo se aplanan (estampan) para crear un punto de agarre para el material de devanado de cobre.
Como el estampado es una técnica en la que se forma metal frío sobre una herramienta ranurada o estampado, el término se adoptó en el campo del diseño automotriz para describir cuando se juntaban dos paneles, se estampaba un borde de un panel para superponerlo al otro para crear la impresión de una superficie continua.
El término ahora se usa a menudo genéricamente para referirse a diseños similares. [11]
Un cerrojo es un sujetador similar a un cerrojo en apariencia y función. Sin embargo, en lugar de utilizar roscas que se conectan a una tuerca mediante un movimiento giratorio, un perno de bloqueo tiene ranuras anulares alrededor del eje del perno (pasador). Después de colocar el perno de bloqueo en un orificio, se fuerza un collar sin rosca a altas presiones alrededor de las ranuras anulares, deformando el collar y bloqueándolo permanentemente en su lugar alrededor de las ranuras. Estampado es el término genérico para fijar un conjunto de perno y collar. Durante el ciclo de instalación de un perno de bloqueo, el collar se deforma alrededor del pasador con ranuras de bloqueo utilizando herramientas especiales. La herramienta se acopla al pintail, que es una porción adicional de material del pasador que sobresale del collar y que la herramienta agarra y tira. Esta fuerza sobre el pintail empuja la unión y la cavidad de forma cónica de la herramienta es empujada hacia abajo por el collar, lo que reduce su diámetro y estampa progresivamente el material del collar en las ranuras del pasador más duro.
A medida que la fuerza requerida para el estampado aumenta durante el proceso, la instalación finaliza cuando el pintail se rompe. [12] Los pernos de seguridad podrían verse como un primo resistente de los remaches ciegos estructurales ("remaches pop" en algunas regiones), aunque la forma en que se logra la deformación plástica del material del collar es diferente. Algunas herramientas son capaces de "fijar" ambas variantes, ya que en ambos casos la tracción se aplica a un pintail de sacrificio.
