Embutición profunda: Proceso y aplicaciones

 La embutición profunda es un proceso de tecnología de conformado de uso frecuente, que se regula en la norma DIN 8584. El proceso de embutición profunda es un proceso de conformado por compresión y tracción en el que normalmente se crea un cuerpo hueco metálico abierto. Sin embargo, el proceso también puede utilizarse para conformar un cuerpo hueco preformado en una pieza de trabajo con una sección transversal más pequeña. Para la embutición profunda se utilizan prensas especiales. Las chapas planas utilizadas son cuadradas o redondas. En el proceso convencional de embutición profunda con herramientas rígidas se utilizan chapas finas y extrafinas sin alear, aluminio, acero inoxidable, cobre, latón y bronce. La embutición profunda es posible tanto con lotes pequeños como grandes. Este proceso de fabricación se utiliza en diversos sectores, como la industria del automóvil, la industria del embalaje, la aviación y la construcción de maquetas. Entre las piezas de embutición profunda más fabricadas figuran piezas de carrocería de automóviles, grifos, bañeras, fregaderos, ollas, cubos de plástico y vasos de yogur.

¿Cuáles son las ventajas y desventajas de la embutición profunda?

El conformado por compresión y tracción

también es adecuada para lotes pequeños y para la producción individual

es flexible en cuanto a grosor de material, formas y tamaños

tiene tiempos de reacción cortos

sólo ocasiona bajos costes de herramientas

permite el uso de diversos materiales

permite la creación eficaz de prototipos

es rentable

La embutición profunda

requiere amplios conocimientos especializados y del material

requiere la adaptación de la máquina de producción al material

no es adecuada para todas las piezas de precisión

¿Cuál es el efecto de la embutición profunda en la pieza?

Los movimientos de desplazamiento relacionados con la producción dentro de la red cristalina provocan tensiones que desencadenan el endurecimiento por deformación del material. Durante el proceso de embutición profunda pueden producirse diversos errores. Estos errores incluyen

incumplimiento de los pasos de producción

estimación incorrecta de la expansión y el grano del material

consideración insuficiente de la textura del material

El aseguramiento de la calidad se realiza durante la producción o comprobando la herramienta de conformado antes del proceso mediante sistemas ópticos de medición 3D. Miden cada punto de la herramienta sin contacto directo y guardan el resultado. De este modo, se puede reconstruir todo el proceso en caso de problemas posteriores sin necesidad de volver a medir. Los escáneres proporcionan imágenes de campo completo, lo que facilita las correcciones manuales. La producción se supervisa mediante sensores guiados por robots directamente en la línea de producción.

¿Cómo funciona la embutición profunda de chapa?

La embutición profunda de chapa metálica controlada automáticamente se realiza en una prensa de conformado, que consta de una herramienta superior y otra inferior. La prensa de conformado consta de una matriz insertable (anillo de embutición, en la parte inferior) y un punzón rodeado por un soporte de piezas en bruto (en la parte superior). Este soporte está situado lo suficientemente lejos del borde de la matriz para que el punzón no provoque arrugas ni pliegues. Para garantizar que la hoja en blanco se deslice suavemente por el borde de la matriz, el anillo de estirado y el punzón tienen los bordes redondeados. La zona central del anillo de embutición incorpora el negativo de la posterior pieza embutida. El proceso de conformado de la chapa es el siguiente: La chapa en bruto se coloca en la matriz de forma que quede fijada por los soportes de chapa. El soporte de la chapa se desplaza hacia abajo. A continuación, se presiona el punzón sobre la base de la matriz mediante fuerza de presión. El punzón arrastra consigo la chapa en bruto. Tras el conformado, el útil superior se desplaza hacia arriba para poder retirar la pieza embutida. 

Desde un punto de vista técnico, el conformado se realiza mediante un esfuerzo de tracción radial y el consiguiente esfuerzo de compresión tangencial. El esfuerzo de tracción impide el engrosamiento de la chapa. Al mecanizar chapas redondas, la tensión de compresión reduce el diámetro en la zona de los bordes. Si no se puede alcanzar la profundidad de embutición deseada en una sola pasada, el conformado se realiza en varias iteraciones. Si la chapa se embute con un cojín de agua regulado por presión, se consiguen mayores ratios de embutición.