28/01/2016
La chapa, pieza fundamental en la industria, es una lámina metálica delgada utilizada en la fabricación de innumerables productos. Su versatilidad y resistencia la convierten en un material esencial para diversos sectores, desde la construcción hasta la industria automotriz.
Composición de la chapa
La chapa se fabrica a partir de diferentes metales, entre los que destacan: aluminio, acero, latón, cobre, estaño, níquel, titanio, y para aplicaciones decorativas, oro, plata y platino. La elección del metal dependerá de las propiedades requeridas para la aplicación final, como resistencia a la corrosión, conductividad eléctrica o estética.
El grosor de la chapa se mide en milímetros, aunque en Estados Unidos se utiliza el sistema de calibre ("gauge"). Generalmente, se considera chapa a las láminas con un grosor inferior a 6 mm; piezas más gruesas se clasifican como planchas o acero de construcción.
Tipos de chapa según el material
- Chapa de acero galvanizado: Recubierta de zinc para mayor resistencia a la corrosión.
- Chapa de acero inoxidable: Alta resistencia a la oxidación, ideal para aplicaciones de alta exigencia.
- Chapa de aluminio: Ligera, resistente a la corrosión y buen conductor del calor y la electricidad.
- Chapa de cobre: Excelente conductividad térmica y eléctrica, usada en aplicaciones de alta gama.
- Chapa de latón: Aleación de cobre y zinc, resistente a la corrosión.
- Chapa de bronce: Aleación de cobre y estaño, con resistencia a la corrosión y propiedades estéticas.
- Chapa de plomo: Alta densidad y resistencia a la corrosión.
Tipos de chapa según el diseño
- Chapa lisa: Superficie plana y sin relieve.
- Chapa perforada: Con agujeros regulares para filtración, ventilación o decoración.
- Chapa estampada: Con diseños en relieve, utilizada para aplicaciones decorativas.
- Chapa corrugada: Con un patrón ondulado que le proporciona mayor rigidez.
- Chapa perfilada: Con secciones transversales con formas específicas para mayor resistencia estructural.
Procesos de conformado de chapa
El conformado de chapa es un proceso de fabricación que implica la deformación plástica del metal para darle la forma deseada. Se utilizan diferentes técnicas, como el doblado, repujado, y estirado, generalmente con la ayuda de troqueles o herramientas de perforación en una prensa.
El proceso comienza cortando una lámina de metal de un rollo. Luego, la lámina se coloca entre dos herramientas (troqueles) en una máquina de conformado. El troquel superior (punzón) empuja el metal contra el troquel inferior, doblando la chapa hasta lograr la forma deseada.
Herramientas para el conformado
Tradicionalmente, las herramientas de conformado se fabrican en metal mediante mecanizado CNC. Sin embargo, la impresión 3D ofrece una alternativa más rápida y económica, especialmente para prototipos y producciones de bajo volumen. El uso de resinas polimerizables de estereolitografía (SLA) permite crear herramientas con alta precisión y detalles finos, reduciendo los costes y tiempos de producción.
| Proceso | Equipo | Plazo de producción | Coste material (1 pieza) | Coste material (50 piezas) |
|---|---|---|---|---|
| Herramienta impresa en 3D | Impresora 3D, prensa, equipo de corte | 10-24 horas | $40 | $60 |
| Herramienta 3D externalizada | Prensa, equipo de corte | 6 días | $160 | $180 |
| Herramienta de metal externalizada | Prensa, equipo de corte | 25 días | $460 | $480 |
| Pieza de metal externalizada | Ninguno | 15 días | $230 | $700 |
Como se observa en la tabla, la impresión 3D in situ reduce significativamente los costes y tiempos de producción en comparación con las herramientas metálicas tradicionales.
Aplicaciones de la chapa
La chapa se utiliza en una amplia gama de sectores e industrias:
- Construcción y arquitectura: Techos, revestimientos, canalones.
- Industria automotriz: Carrocerías, puertas, paneles.
- Sector energético: Paneles solares, componentes de turbinas eólicas.
- Industria manufacturera: Electrodomésticos, muebles, maquinaria.
- Industria electrónica: Componentes de computadoras y dispositivos móviles.
Ventajas de usar chapa
- Resistencia y durabilidad.
- Versatilidad en el diseño y conformado.
- Buena conductividad térmica y eléctrica (dependiendo del metal).
- Reciclabilidad.
La chapa es un material fundamental en la industria moderna, con una amplia gama de aplicaciones gracias a su versatilidad, resistencia y posibilidad de conformado. La innovación en los procesos de fabricación, como la impresión 3D, permite optimizar la producción y reducir costes, impulsando la eficiencia y competitividad en diversos sectores.