Diferencia, características y precauciones de los procesos de corte y cizallado

 Diferencias y tipos de corte y cizallamiento

El corte consiste en cortar y separar una pieza de trabajo en diferentes objetos. El corte es uno de los métodos de procesamiento más utilizados no sólo en la industria manufacturera, sino también en nuestra vida cotidiana. Otra palabra similar a cortar es cizallar. A continuación presentamos la diferencia entre corte y cizallado, así como los tipos de procesamiento de corte.

• Diferencia entre cortar y esquilar

Cortar significa cortar o separar algo. En otras palabras, cortar es el proceso de separar piezas de trabajo. Hay muchas formas de cortar, por ejemplo con una herramienta como una sierra, o utilizando un arco eléctrico para fundir el material. El cizallado es uno de estos procesos de corte.

El cizallamiento se refiere al desplazamiento y la deformación de la sección transversal de un componente a lo largo de la dirección de la fuerza externa bajo la acción de un par de fuerzas externas laterales estrechamente espaciadas y dirigidas en sentido opuesto. Cuando no se puede deformar, comienza el corte destructivo, que es el principio de funcionamiento del cizallado. Una de las herramientas de cizallamiento más conocidas son las "tijeras", que cizallan el papel aplicando una fuerza ascendente y descendente en relación con el papel.

• Tipos y características de los procesos de corte

Los procesos de corte se clasifican en los cinco tipos siguientes, en función de la herramienta utilizada para el corte.

Corte de gas: El calor generado por la combustión de gas se utiliza para fundir y cortar materiales de acero. Cuando se utiliza una cortadora de gas, de forma similar a la soldadura, el calor de la llama funde el material quemando un gas como el acetileno. La ventaja es que puede cortar materiales reflectantes o chapas más gruesas. Por otro lado, el proceso requiere una temperatura elevada, cercana a los 900°C, lo que puede provocar deformaciones térmicas o el deterioro del material. Otra desventaja es que no puede cortar materiales que no se oxidan fácilmente, como el acero inoxidable y el aluminio.

Corte mecánico: Método de corte que utiliza la fuerza mecánica de una máquina herramienta. Existen muchos métodos de corte diferentes en función de la máquina utilizada, pero el corte y la cizalladura son los dos métodos principales. El corte se realiza cortando el material poco a poco con una herramienta como una amoladora. El cizallado se realiza con una prensa o una cizalla. Tanto el corte como el cizallado tienen la ventaja de la velocidad de corte. El corte puede procesar materiales bastante gruesos, mientras que la cizalla no puede procesar materiales demasiado gruesos.

Chorro de agua: se refiere a un método de corte de materiales mediante pulverización de agua o una mezcla de agua y abrasivo a través de una boquilla fina. No se genera calor durante el proceso, por lo que puede procesar materiales difíciles de cortar por otros métodos, como el titanio. Los materiales que no pueden mojarse con agua no pueden procesarse con este método.

Corte por arco (corte por plasma): Este método utiliza el calor del arco (plasma) generado durante la descarga para fundir y cortar el material. Dado que el arco se genera entre la pieza y el electrodo, sólo pueden cortarse materiales conductores. Por otro lado, se pueden procesar materiales como el acero inoxidable y el aluminio que no se pueden procesar con el corte por gas. También puede cortar materiales más gruesos y tiene la ventaja de unos costes operativos bajos en comparación con el corte por gas o por láser.

Corte por láser: Un rayo láser se enfoca mediante una lente y utiliza el calor que genera para fundir y cortar el material. Como el láser tiene las mismas propiedades que la luz, antes era difícil procesar materiales pulidos y materiales que reflejan fácilmente la luz, como el acero inoxidable. Sin embargo, en los últimos años, cada vez hay más máquinas capaces de procesar este tipo de materiales. La ventaja es que puede procesar formas complejas y precisas con bellas superficies de corte; sin embargo, la desventaja es que la máquina es cara y no puede procesar materiales más gruesos.

• Tipos y características del cizallamiento

El cizallado es un tipo de corte, pero existen diferentes tipos de procesos de cizallado, utilizados para diferentes procesos y propósitos. He aquí 5 procesos de cizallado típicos.

Cizallamiento (corte): Proceso de separación de materiales de mayor tamaño (como bobinas o materiales cortados a medida) a un tamaño predeterminado que sea fácil de procesar. Puede considerarse como el proceso de cortar una tabla de madera en un tamaño adecuado para la máquina de procesado utilizada en la producción. Utiliza principalmente una máquina llamada cizalla. Sus características son unos costes de transformación relativamente bajos, pero es difícil procesar materiales más gruesos.

Troquelado (estampación): Como su nombre indica, el troquelado es el proceso de perforar la forma deseada a partir de una chapa metálica. También se denomina la base de la estampación. Es similar a perforar agujeros para archivar papel. El troquelado utiliza una matriz y es adecuado para la producción en masa de productos con la misma forma.

Muesca (punzonado): Se trata de un proceso que sólo corta una parte del borde de la chapa metálica para formar una muesca. A diferencia de otros procesos, se caracteriza por el corte parcial. Este método es adecuado para casos en los que solo es necesario añadir una forma de muesca tras el proceso de punzonado, o cuando se fabrica una forma con muchas muescas, como el núcleo de un motor.

Tratamiento de bordes (recorte): Recorte de la parte sobrante de la periferia de la pieza, similar al "recorte" de una imagen. Normalmente, el recorte se realiza en productos que ya han pasado por otros procesos, y el proceso en el que se realiza el recorte es un factor clave para reducir costes.

Separación: La división es muy similar al cizallamiento, pero su característica es que habrá material extra desechado entre las partes divididas. Es como la película de embalaje de una bola de arroz. Si se tira de la cinta por la parte superior, la película del centro se romperá en finas tiras, y la película se separará hacia los lados izquierdo y derecho.

 4 máquinas de cizallar

El cizallado pertenece al corte mecánico en la clasificación del corte. Por lo tanto, en el cizallado se utiliza una gran variedad de máquinas. En esta sección se presentarán los principales tipos de máquinas utilizadas para el cizallado y sus características.

Máquina cizalladora

Una cizalla es una máquina que cizalla materiales entre las cuchillas superior e inferior, de forma similar a las tijeras. Pertenece a la familia de las punzonadoras. Al igual que ocurre al cortar papel con unas tijeras, los materiales demasiado finos y blandos se deformarán a lo largo del espacio entre las cuchillas y no se podrán cizallar. Si el material es demasiado grueso, la resistencia al cizallamiento será grande y la máquina no podrá cortarlo. El grosor que se puede cortar viene determinado por el material.

Máquina de prensado

Una punzonadora es una máquina utilizada para estampar, que utiliza una matriz para sujetar una lámina de material y aplicar alta presión para deformarla. Dependiendo de la matriz utilizada, se pueden realizar diversos procesos en el material, como cortar, perforar o doblar. Además del estampado, también se pueden hacer muescas, recortes y divisiones. Dado que se utiliza una matriz específica, esta máquina es adecuada para la producción en serie de productos con la misma forma, y puede realizarse un procesamiento de alta precisión sin necesidad de trabajadores cualificados.

Punzonadora de torreta

Las punzonadoras de torreta son una familia de prensas que pueden procesarse utilizando matrices universales. Las matrices universales suelen tener forma de agujero (redondo o cuadrado) y se punzonan de forma continua a corta distancia para darles diversas formas. Estas máquinas se utilizan principalmente para troquelar o hacer agujeros. Como utilizan troqueles universales, pueden utilizarse tanto para la producción de lotes pequeños y multivariedad como para la producción de lotes grandes.

Prensa de corte fino

La prensa de corte fino también pertenece a la familia de las estampadoras y es una de las máquinas utilizadas para el corte de precisión. La chapa se sujeta por arriba y por abajo, y se aplica presión a las partes que hay que estampar y a las partes que no hay que estampar, de modo que la chapa se estampa. Como la chapa se presiona con fuerza, se pueden estampar con gran precisión incluso materiales difíciles de procesar, como el acero inoxidable. Como uno de los métodos de procesamiento de piezas de precisión de automoción, su uso ha ido en aumento.

 

 Precauciones al cortar/esquilar

Para el corte y cizallado de chapas, es necesario prestar atención a algunas cuestiones especiales según los diferentes mecanismos de procesamiento. A continuación se indican algunas cuestiones que requieren atención al cortar y cizallar.

• Precauciones para el corte

Al cortar, debe prestar atención al grosor de la chapa. Básicamente, cuanto más grueso sea el material, más difícil será procesarlo durante el corte. En el caso del acero, el grosor del material más fácil de procesar es el siguiente:

Chapa de acero: espesor no superior a 13 mm

Ángulo de acero: espesor no superior a 13 mm

Acero redondo: diámetro de la varilla inferior a 13 mm

• Precauciones para la esquila

El cizallado también es un tipo de corte, pero el grosor de la chapa que se puede procesar es menor.

Chapa de acero: espesor no superior a 9 mm

Ángulo de acero: espesor no superior a 9 mm

Acero redondo: diámetro de la varilla inferior a 10 mm

Además, para el cizallado, hay que prestar atención a la precisión de la sección transversal y a la holgura entre las herramientas (punzón y matriz) que aplican la fuerza de cizallado. Por ejemplo, cuando se procesan materiales gruesos, la holgura entre el punzón y la matriz debe ser mayor que cuando se procesan materiales finos. Sin embargo, cuanto mayor sea la holgura, mayor será la deformación escalonada durante el cizallado. Además, pueden aparecer rebabas y puede ser necesario rectificar y desbarbar después del cizallado.

Resuma

El corte se refiere al proceso de cortar materiales, y el cizallamiento es un tipo de corte. El cizallamiento es un método de separación de materiales que utiliza la fuerza de cizallamiento, que es una fuerza escalonada hacia arriba y hacia abajo en relación con el material. Además del corte por gas y el corte mecánico, los métodos de corte también incluyen el corte por arco y el corte por láser. El cizallado incluye el esquileo, el troquelado, el entallado, el recorte y la división. Los equipos más utilizados para el cizallado son las cizallas, las punzonadoras, las punzonadoras de torreta y las prensas de corte fino. Al realizar el corte, es necesario prestar atención al grosor de la chapa. Por lo general, se recomienda considerar un máximo de 13 mm.