En la subcontratación de componentes metálicos, los proyectos que fallan en la etapa de producción en masa suelen ser aquellos en los que se superponen dos requisitos: la precisión de alineación y la consistencia lote a lote de una pieza estampada, y la tasa de rendimiento cuando un único componente debe someterse a más de un proceso de tratamiento superficial. Recientemente completamos un caso altamente representativo para un cliente industrial extranjero: un componente metálico que primero se procesa mediante la fabricación de chapa metálica y luego se forma por embutido. Requería herramientas personalizadas, y su superficie debía pintarse con horno en su totalidad, mientras que áreas específicas necesitaban recubrimiento por inmersión.
El componente parece sencillo, pero impuso tres requisitos simultáneos al lado de la fabricación:
Primero, la consistencia del estirado. La pieza en bruto se estira a partir de una lámina metálica plana, y las transiciones curvas no deben arrugarse, rasgarse ni recuperar su forma original (spring back); de lo contrario, aparecen holguras durante el ensamblaje.
Segundo, la precisión de alineación. La forma en que la pieza en bruto se coloca en las herramientas determina directamente la simetría del conformado. Una vez que la alineación se desvía, cada proceso posterior amplifica el error.
Tercero, el acabado superficial dual. El producto requiere una pintura horneada en toda su superficie para lograr un aspecto uniforme y resistente a las condiciones climáticas, mientras que ciertas zonas deben recubrirse mediante inmersión (dip coating) para generar una capa protectora más gruesa que garantice resistencia al desgaste, aislamiento o adherencia.
Lo que el cliente había experimentado con su proveedor anterior era precisamente esta combinación: desviaciones dimensionales lote a lote en las piezas conformadas, así como diferencias de color y zonas sin recubrimiento donde la pintura horneada entraba en contacto con el recubrimiento por inmersión.
Siempre hemos creído que el 80 % de los problemas de calidad de una pieza estampada se determinan en la fase de diseño de las herramientas. Por tanto, el primer paso de este proyecto no fue la producción, sino la fabricación de las herramientas.
Para este componente, diseñamos y construimos un juego completo de herramientas personalizadas, cuyos componentes principales son:
Troquel de embutición |
Regula el flujo del material y el perfil de conformado, controlando la relación de estirado para evitar arrugas y roturas. |
Perforación |
Trabaja junto con la matriz de estampado para aplicar una presión de conformado estable y fiable. |
Bloque oscilante de conformado de la matriz inferior |
Realiza el volteo local y el ajuste dimensional al final del conformado, logrando transiciones más suaves en superficies curvas complejas. |
Alineación mecanizada de la matriz inferior |
Un dato mecanizado directamente en la matriz inferior, de modo que la pieza en bruto se asiente de forma idéntica cada vez. |
Cuatro puntos adicionales de alineación |
Un refuerzo diseñado específicamente para abordar el problema crítico del cliente. Al agregar cuatro puntos de localización en posiciones clave, reducimos el desplazamiento de la pieza en bruto a un rango mucho más pequeño, resolviendo así la consistencia lote a lote desde su origen. |
El valor de esta herramienta no radica en que «puede conformar», sino en que conforma de forma idéntica cada vez.
Una vez superada la etapa de conformado, el segundo reto fue el tratamiento superficial.
Aplicamos una secuencia de proceso: primero pintura horneada y luego recubrimiento por inmersión; la pintura horneada general garantiza la apariencia y la resistencia climática, mientras que el recubrimiento por inmersión local crea una capa protectora plástica más gruesa en las zonas especificadas.
La verdadera dificultad radica en el límite entre los dos procesos. Para gestionarla, utilizamos accesorios de enmascarado para definir con precisión las zonas recubiertas por inmersión y realizamos ensayos de adherencia y muestreos del espesor del recubrimiento en cada lote, garantizando así que las zonas pintadas al horno no se deformen, que las zonas recubiertas por inmersión no se desborden sobre el borde y que la unión entre ambos acabados no se desprenda.
El proyecto entregó: piezas conformadas dimensionalmente estables lote tras lote y que pasan el ensamblaje a la primera; un límite nítido entre la pintura al horno y el recubrimiento por inmersión, sin diferencia de color ni zonas sin recubrir; y un juego completo de herramientas personalizadas fijadas para el cliente, de modo que los pedidos repetidos solo requieren reiniciar la producción, sin necesidad de volver a muestrear.
Nos especializamos en la fabricación de chapas metálicas y el dibujo de componentes metálicos, con procesos complementarios de tratamiento superficial, como pintura horneada, recubrimiento por inmersión, recubrimiento por pulverización y galvanoplastia. Si su producto requiere tanto alineación compleja en el conformado como múltiples procesos superficiales, envíenos su dibujo o muestra: preferimos resolver los problemas de producción en masa desde una etapa temprana, durante la fabricación de las herramientas.
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