¿Qué máquinas necesita en su taller metalúrgico?

¿Qué es la metalurgia?

La metalurgia es el conjunto de conocimientos, técnicas y procedimientos que permiten la extracción y el tratamiento de metales partiendo de minerales. Este concepto es muy amplio ya que engloba cualquier trabajo realizado con materiales metálicos: desde la extracción de los minerales necesarios para el material primario, hasta la fabricación industrial de maquinarias, equipos y estructuras con estos metales.

La metalurgia ha tenido tal importancia en la Historia que algunos de los periodos en los que ésta se divide se refieren a los avances que se produjeron en esta ciencia. Los hombres de la Prehistoria pasaron del uso de la piedra como materia prima para elaborar sus herramientas, al uso del cobre primero, pasando posteriormente al bronce para luego desarrollar herramientas de hierro. Cada una de estos hitos en la fabricación de útiles ha dado nombre a las diferentes etapas en las que se divide lo que se conoce como Edad de los Metales (entre 6.000 a.C. y 600/200 a.C.).

Desde entonces, la historia de la humanidad ha estado unida estrechamente a la evolución del uso de los metales y ha tenido un lugar esencial en muchos de nuestros grandes avances técnicos y tecnológicos.

El hierro primero y el acero después fueron los protagonistas de las diferentes revoluciones industriales que caracterizaron el desarrollo de la Edad Contemporánea. Los metales contribuyeron a desarrollar los sistemas de producción de energía eléctrica y la gran revolución de los transportes y las comunicaciones. Asimismo, fueron la esencia de la urbanización y la construcción de las ciudades, contribuyendo al creciente proceso de la industrialización.

Fábricas, edificios, puentes, vehículos, máquinas, estructuras, etc., han sido construidos en los últimos siglos sobre la base de los metales. Y además, componentes como el aluminio, el cobre o las aleaciones ferrosas son partes invisibles de estas estructuras urbanas, sustentando elementos constructivos, cables, circuitos, piezas y armazones, muchos de ellos invisibles, pero que conforman el esqueleto interno de las ciudades.

Hoy en día, pese a tal evolución, los metales no han perdido sus funciones originarias y, además de en todos estos usos urbanos, se siguen utilizando para fabricar joyas, para producir herramientas o como simples elementos monetarios. Se trata sin duda de materiales clave en nuestra existencia y nuestra evolución; son una parte de nuestra vida cotidiana que se ha asentado en nuestra sociedad y su estudio y aplicación sigue marcando nuestra evolución tecnológica en el día a día.

introducción

Aplicaciones de un taller metalúrgico

En un taller metalúrgico se realizan procesos de transformación y tratamiento de metales con el objeto de fabricar y reparar máquinas agrícolas, maquinaria de construcción, maquinaria – herramienta, carrocerías de vehículos, tanques de almacenamiento, calderas, herramientas, estructuras, etc.

De forma general, los procesos que se realizan en un taller metalúrgico son el corte de metales, plegado, soldado, cizallado, marcado o estampación y mecanizado. 

Cualquiera de estos procedimientos parte de una pieza metálica en bruto o prefabricada que se transformará según los requisitos de forma, tamaño, etc., especificados por el fabricante del producto final. Estas piezas de metal en bruto son:

  • Metal expandido: Se trata de paneles metálicos que se perforan para expandirlos en la consistencia deseada, unidos por el material en forma de malla, que puede tener distintos espesores. Suele usarse para máquinas que requieren ventilación, incluidos ordenadores y calentadores, así como en verjas y puertas, dependiendo del tamaño de los agujeros.
  • Perfiles metálicos: Los perfiles metálicos son piezas de metal a las que se les ha dado una forma específica. Geométricamente hablando son volúmenes generados por líneas rectas (cilindros) basados en una curva, que se denomina perfil o sección. Suelen ser muy habituales en construcción, que necesita secciones estructurales de longitudes, anchuras y grosores concretos, con medidas estandarizadas para la industria.
  • Metal plano: Se trata de un tipo de pieza en bruto de metal con muchas aplicaciones industriales y de construcción, que se puede fabricar en un amplio abanico de grosores (aunque oscilarán mayoritariamente de menos de un milímetro a dos centímetros o más). Suelen incluir:
  • Hoja de metal: es el tipo más delgado de metal plano.
  • Lámina de metal: se trata de un tipo más grueso que la hoja de metal, que suele tener hasta 6 mm de grosor.
  • Placa de metal: es el tipo de metal plano más grueso, que puede superar los 6 mm de grosor. Los metales planos suelen usarse en ingeniería industrial, en electrodomésticos como neveras y hornos, y también en la construcción de automóviles y otra maquinaria.
  • Alambre de metal: Suele usarse para soldar, y consiste en hilo metálico que suele presentarse en carretes. Generalmente el alambre se funde en las piezas soldadas con el calor y logra unirlas. Puede ser de varios tipos de metal y varios grosores.

aplicaciones metalurgica

¿Qué máquinas se utilizan en un taller metalúrgico?

Cada taller metalúrgico se especializa en unos procesos de transformación específicos y trabaja hierro, acero inoxidable, aluminio o varios de ellos, por tanto, la maquinaria y los utensilios necesarios varían tanto en función de las labores a realizar como de los metales trabajados.

A continuación se describen las principales máquinas que se necesitan en un taller metalúrgico.

Cizalla

La cizalla hidráulica sirve para cortar diferentes materiales, pero principalmente se utiliza en la industria para cortar metales. Ofrecen un corte muy exacto y ajustado a las necesidades de cada trabajo y también al tipo de material que se está utilizando. Esto se consigue gracias a que la máquina se puede ajustar para que ofrezca la presión necesaria para lograr el resultado que se está buscando.

Además de conseguir un corte potente, aportan un gran volumen de trabajo y permiten reducir no solo los tiempos de producción, sino también los costes.

Una de las cuestiones más importantes relacionadas con las cizallas es realizar el mantenimiento adecuado, no solo para que funcionen mejor, sino sobre todo para garantizar la seguridad de los operarios que intervienen en el proceso.

A la hora de seleccionar una cizalla, habrá que tener en cuenta el espesor del material que se quiere cortar.

Plegadora hidráulica

La prensa plegadora deforma la chapa, situada sobre la matriz, a causa del impacto producido por el punzón, accionado por la parte móvil de la plegadora. Estas máquinas ofrecen una gran versatilidad, que variará dependiendo del tamaño de la chapa a deformar; algunas llegan a trabajar con materiales de hasta 20mm de espesor.

La plegadora hidráulica es la más moderna y eficaz entre los distintos tipo de prensas plegadoras. En este caso, la plegadora utiliza una bomba hidráulica y cilindros hidráulicos para impulsar el pisador, lo que proporciona una gran exactitud, velocidad y eficiencia que superan ampliamente la actuación de los demás tipos de plegadoras.

Algunas de estas máquinas están accionadas por CNC que se encarga de controlar el sistema de válvulas capaz de otorgar al pisador la gran exactitud en los ángulos de plegado. Además, entre otras muchas ventajas, el sistema de control permite:

  • Realizar todos los plegados de la pieza sin necesidad de dejarla en el suelo para ajustar la máquina en cada doblez.
  • Se pueden programar los dobleces mediante grados.
  • Se pueden simular los plegados con el software en el PC de la oficina.
  • Se pueden grabar los plegados que se realizan.

A la hora de seleccionar una plegadora, habrá que tener en cuenta el espesor del material que se quiere plegar.

A continuación se muestran algunos ejemplos de plegadoras hidráulicas:

Sierra de cinta

La sierra de cinta es una herramienta de pedal o eléctrica que posee una banda metálica dentada, flexible, larga y estrecha. La banda, que suele medir entre 3 y 20 cm de ancho, se desplaza sobre dos ruedas que se encuentran en el mismo plano vertical con un espacio entre ellas.

Al cortar metal, es necesario suministrar refrigerante constantemente sobre la hoja de sierra de cinta, manteniendo a la sierra a baja temperatura e impidiendo, a su vez, un sobrecalentamiento que causaría defectos en los cortes y acortaría el lapso de vida útil de la cuchilla. La falta de refrigeración también produce un corte más lento.

Las características que hay que tener en cuenta a la hora de comprar una sierra de cinta son:

  • Diámetro o anchura de las piezas que se van a cortar.
  • Cómo de automatizadas tienen que estar las operaciones que realiza la máquina.

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Tronzadoras de disco

La tronzadora de disco es una máquina-herramienta de corte muy utilizada en la industria, necesaria en trabajos que requieran cortes precisos. Existen dos tipos de tronzadoras:

  • Tronzadora de disco metálico: Máquina idónea para realizar tanto cortes rectos como en ángulo en materiales ferrosos. Según el material que se vaya a cortar (hierro o acero inoxidable) trabaja a una velocidad u otra. Hace cortes muy precisos y no deja rebaba.
  • Tronzadora de disco de aluminio: Se utilizan discos de widia que, habitualmente, varían entre 350 mm de diámetro hasta 500mm. El corte que realizan también se caracteriza por su precisión y exactitud.

TRONZADORAS DE DISCO

Para elegir la tronzadora adecuada hay que evaluar aspectos como el material a cortar, el tipo de disco, la capacidad de corte y la automatización de los procesos.

Equipo de soldadura

El proceso de soldadura consiste en provocar la fusión de dos o más piezas metálicas mediante la aplicación conveniente de calor y la adición de un material de aporte para obtener una unión entre las piezas más fuerte y resistente.

Entre los diversos tipos de soldadura, una de las más desarrolladas y ampliamente utilizada en la industria, es la soldadura por arco eléctrico. Ésta consiste en la formación de un arco eléctrico entre las partes a soldar, que proporciona un calor intenso y derrite los materiales en el punto de la soldadura.

Existen diferentes técnicas de soldadura por arco eléctrico:

  • MMA: soldadura por electrodo de rutilo,
  • MIG/MAG: proceso que utiliza una alimentación continua de alambre como electrodo y una mezcla de gas inerte o semi-inerte para proteger la soldadura, ideal para unir aceros suaves, aceros inoxidables y aluminio. Cabe destacar que la soldadura MIG no es muy recomendable al aire libre al requerir la aplicación de un gas
  • TIG: utiliza un electrodo permanente de tungsteno, lo que permite obtener cordones de gran resistencia menos sensibles a corrosión.

Una buena máquina de soldar debe permitirte trabajar varios tipos de soldadura. Lo ideal es que se puedan hacer la mayoría de los trabajos con ella, para que no sea necesario comprar otra máquina y para ahorrar espacio en tu taller.

SOLDADURAS 

Equipo de corte por plasma

El equipo de corte por plasma se encarga de realizar cortes en chapas y láminas por medio del aumento de temperatura y presión puntual. Para esto usa aire a presión y un arco eléctrico controlado.

Las cortadoras de plasma generan cortes muy precisos y con buen acabado, además, son muy versátiles ya que se pueden realizar cortes de diferentes formas y tamaños, más rápido que otros cortadores y con mayor facilidad.

Las cortadoras de plasma tienen múltiples ventajas:

  • Mayor rapidez para concluir los trabajos: La cortadora de plasma tiene velocidades de corte tres veces mayor que las oxicorte en acero al carbono.
  • El corte superior y la calidad del ranurado permiten optimizar el tiempo en la rectificación y preparación de los bordes.
  • Posibilidad de realizar una amplia variedad de trabajos con el mismo sistema gracias a los múltiples estilos de antorcha.
  • Corte con arrastre a plena salida con un escudo frontal patentado que reduce la acumulación de escoria y facilita el corte.

Un ejemplo de un equipo portátil de corte por plasma sería el modelo POWERMAX 45 de Hypertherm, que permite cortar metales hasta 16mm y proporciona un mejor ranurado y una mayor velocidad de corte.

Taladros de columna

El taladro de columna se utiliza para realizar distintos tipos de perforaciones, que deben ser precisas, seguras y con las que la herramienta de corte no sufra daño.

La principal ventaja de este tipo de taladro es la precisión con la que se puede trabajar ya que ejerce una presión uniforme durante todo el proceso.

Para escoger el taladro que más se adecue a sus necesidades hay que tener en cuenta el diámetro y profundidad de la perforación a realizar.

Compresor

Un compresor de aire es una máquina que almacena aire en un depósito, lo comprime y lo expulsa con mayor fuerza para darle potencia a otras herramientas neumáticas.

Existen diferentes tipos de compresores pero los más utilizados en un taller metalúrgico son los de pistón y los de tornillo. Las principales diferencias entre ellos son:

  • El desgaste en un compresor de pistón es mayor debido al roce de los elementos de compresión, el compresor de tornillo no produce desgaste.
  • El nivel sonoro del compresor de pistón está entre los 78 y 85 dB mientras que el del compresor de tornillo se encuentra entre los 65 y 76 dB.
  • El compresor de pistón trabaja con ciclos cortos (60%-70%) mientras que el compresor de tornillo trabaja con ciclos de trabajo de 100%.
  • La temperatura interna que alcanza el compresor de pistón varía entre los 140º y los 200º mientras que el compresor de tornillo tiene una temperatura interna entre 70º y 110º.
  • El mantenimiento en el compresor de pistón es más económico que el mantenimiento en el compresor de tornillo.

A la hora de elegir un compresor deberá tener en cuenta el tipo de trabajo para el que lo necesita, si su uso va a ser regular o esporádico, la calidad del aire, si necesita desplazarlo, etc.

COMPRESORES

Prensa hidráulica

La prensa hidráulica es una máquina fundamental que se utiliza en trabajos de conformado, embutición, estampado, acuñado, troquelado, etc., siendo su principio de funcionamiento la multiplicación de fuerzas.

Entre los diferentes tipos de prensas hidráulicas se pueden destacar:

  • Prensas de puente o taller, que a su vez pueden ser:
    • Manuales: son prensas de accionamiento manual a través de bomba de 1 velocidad. Cilindro de simple efecto con retorno por muelles.
    • Doble efecto: son prensas de accionamiento a motor a través de un distribuidor de tres posiciones con un cilindro de doble efecto.
    • Cabezal desplazable: son prensas de accionamiento a motor de doble efecto con el cabezal del cilindro desplazable a lo largo del puente de la prensa.
  • Prensa en formato cuello de cisne: son prensas con una única columna y con un marco reforzado con una estructura rígida en forma de C. Se utilizan para trabajos más específicos.

PRENSA HIDRÁULICA

Cizalla-Punzonadora

La cizalla-punzonadora es una máquina muy versátil e imprescindible en cualquier taller metalúrgico. En esta máquina el corte se realiza con un punzón en lugar de con una cuchilla.

Las cizallas punzonadoras multifunción cuentan con diferentes estaciones de trabajo y, por tanto, tienen la capacidad de realizar diversas operaciones al mismo tiempo de manera simultánea: punzonado, corte y entallado de pletinas y diferentes tipos de perfiles.

Estas máquinas pueden estar accionadas por uno o dos cilindros hidráulicos, permitiendo las de doble pistón que dos operadores lleven a cabo sus labores al mismo tiempo.

Creo que es mejor enlazar a las cizallas punzonadoras y no entrar a explicar los distintos tipos de la marca.

CIZALLAS-PUNZONADORAS

Curvadora de perfiles

La curvadora de perfiles es una máquina común en los talleres metalúrgicos que se utiliza para realizar el curvado de perfiles metálicos. Este proceso se realiza en frío mediante un juego de tres rodillos o cilindros deformadores controlados hidráulicamente; los distintos tipos de perfiles se someten a un proceso de deformación controlada. Para cada tipo de perfiles y para cada dimensión se debe contar con un juego de rodillos que se adecúen a él.

La curvadora de perfiles puede ser:

  • Piramidal: solo el rodillo superior y central se mueve arriba y abajo y puede moverse de forma manual mediante una maneta o mediante un pistón hidráulico.
  • Asimétrica: permite que los dos rodillos laterales tengan movimiento para determinar el diámetro del curvado. En este caso, los entrecentros de los ejes varían hasta que las rulinas inferiores puedan tocar con la rulina superior, lo que permite llegar a cerrar al mínimo los diámetros de curvado. Este sistema de doblado permite aprovechar mucho más el material al tener los ejes más juntos.

Ambos tipos de curvadoras pueden tener dos o tres rodillos motorizados.

CURVADORAS DE PERFILES

Polipastos

Un polipasto es una máquina compuesta por dos o más poleas y una cuerda, cable o cadena que alternativamente va pasando por las diversas gargantas de cada una de aquellas. Permiten levantar o mover cargas ejerciendo una fuerza menor al peso que hay que desplazar.

Según la carga que se vaya a mover existen diferentes tipos de polipastos. Unos son eléctricos, otros utilizan la fuerza manual o palancas para ejercer su potencia con ayuda de cadenas, cables, ramales, ganchos, pinzas, imanes y otros accesorios con características similares.

El polipasto permite realizar esta tarea sin dificultad, de forma rápida y eficaz.

POLIPASTOS 

Pulidora- lijadora

Una pulidora lijadora de banda te permitirá realizar acabados y pulidos finales de las piezas que estés mecanizando en tu taller.

A la hora de adquirir una pulidora se debe tener en cuenta que el plano de pulir sea abatible para ajustarse perfectamente al material que deseemos pulir. También es importante que la maquinaria esté equipada con elementos de seguridad, como protección ocular o un interruptor de seguridad del motor.

La pulidora de banda TAS de TMG es una máquina eficiente de calidad construida de acuerdo con las más estrictas exigencias respecto al medio ambiente y la seguridad.

Esmeriladora

Máquina-herramienta que realiza operaciones de mecanizado por abrasión mediante el empleo de unas muelas que desarrollan un movimiento de rotación accionadas por un motor eléctrico.

Se emplean fundamentalmente para el afilado de herramienta, para eliminar rebabas de piezas pequeñas y limpieza de soldaduras.

Según el uso particular que se les dé, emplean muelas de granulometrías diferentes.

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Roscadora hidráulica

Las roscadoras son máquinas herramientas especializadas en realizar roscas en piezas metálicas. Estas máquinas están equipadas con brazos con un gran radio de acción para el fácil acceso a las piezas a roscar. Con esto se consigue un roscado de las piezas de acuerdo a lo que se desee o se necesite para el trabajo que se vaya a realizar con los materiales.

La máquina se compone de una mesa robusta con bancada de fundición, un grupo hidráulico equipado con dos reguladores de velocidad independientes, uno para el giro a izquierdas y otro para el giro a derechas manteniendo siempre el par constante para evitar la rotura de machos y un brazo de roscado perfectamente equilibrado. El brazo puede ser pantógrafo o sencillo con gran radio de acción.

Cuando se trata de elegir una máquina roscadora, hay que tener en cuenta varios factores: el tipo de material a roscar, las dimensiones de las piezas así como las de las roscas, y si es necesario roscar en posición horizontal y/o vertical.

Torno

El torno es una máquina-herramienta que permite mecanizar piezas de forma geométrica (cilindros, conos) Estos dispositivos se encargan de hacer girar la pieza mientras las herramientas de corte son empujadas contra su superficie, cortando las partes sobrantes en forma de viruta. Se utiliza principalmente para operaciones de torneado rápido de metales.

La gran diferencia del torno respecto a otras máquinas como la fresadora, el taladro o la rectificadora es que en el torno la pieza que se trabaja gira, mientras que la herramienta se mantiene fijada en el carro.

La pieza a mecanizar queda sujeta en el cabezal de la máquina, que gira a las revoluciones indicadas mientras una herramienta fijada en la parte móvil del torno es empujada hacia la pieza cortando el material y modificando la forma de dicha pieza.

Entre los diferentes tipos de tornos, el más común es el torno paralelo que, a su vez, pueden ser manuales o de control numérico.