Cómo fabricar soportes de chapa metálica: Guía de diseño y fabricación

Un soporte es una pieza intermedia que une dos elementos para fijarlos. Proporciona apoyo para conectar ambas partes. Existen soportes metálicos de diversas formas y tamaños, según las necesidades. Una de las maneras más económicas y prácticas de fabricar soportes es mediante la fabricación de chapa metálica. Es necesario conocer algunos aspectos básicos sobre los soportes de chapa metálica antes de buscar un proveedor de servicios de prototipado u otros servicios relacionados. Este artículo le guiará sobre los diseños, tipos, consejos y materiales para soportes de chapa metálica.

¿Qué son los soportes de chapa metálica?

Los soportes de chapa metálica son objetos fabricados a partir de una lámina plana de metal. Se cortan, doblan y conforman para brindar soporte estructural, conectar piezas y fijar objetos en un mismo lugar. Proporcionan un punto de montaje estable para estructuras de gran tamaño.

¿Cómo funcionan los corchetes?

Los soportes conectan físicamente dos partes separadas, como un estante y una pared, y refuerzan la estructura proporcionándole mayor resistencia. Distribuyen las cargas y la tensión del objeto a la superficie de montaje. Los soportes permiten alinear piezas y crear un punto fijo para grandes ensamblajes.

Pros y contras

Los soportes tienen muchas ventajas como

• Los soportes de chapa metálica son rentables para estructuras de mayor tamaño.
• Tienen gran resistencia y pueden soportar cargas significativas.
• Son personalizables y tienen varias formas de soportes metálicos, como L, U o Z.
• Los soportes de chapa metálica son ligeros.

Sin embargo, existen pocas limitaciones para los soportes de chapa metálica.

• Algunos versátiles y complejos pueden ser difíciles de hacer
• Son propensos a la oxidación y la corrosión.
• Necesitan otros elementos de fijación, como tornillos o remaches, para su instalación.

Tipos de soportes metálicos

Los distintos tipos de soportes de chapa metálica tienen su propia función y propósito; algunos conectan superficies perpendiculares, mientras que otros rodean el objeto para sujetarlo. A continuación, se presenta una breve descripción de los tipos de soportes de chapa metálica:

Tipos comunes de soportes metálicos según su forma

A continuación se describen los tipos más comunes de soportes metálicos según su forma:

1. Soportes en L

La escuadra en forma de L se utiliza para unir dos superficies perpendiculares. Es común para sostener estantes y reforzar esquinas.

2. Soportes en U

La abrazadera en forma de U se enrolla alrededor del objeto. Se utiliza frecuentemente para sujetar tuberías o cables.

3. Soportes en Z

Este soporte tiene dobleces en forma de "Z". Se utiliza para conectar diferentes componentes o desplazarlos y es común en la instalación de fachadas de edificios.

4. Soportes en T

El soporte en forma de T conecta tres superficies. Proporciona una base sólida para una estructura.

5. Soporte plano / Correa

Una escuadra plana se utiliza para conectar dos componentes en línea recta o para proporcionar refuerzo. En cambio, una escuadra curva está diseñada específicamente para adaptarse a un objeto redondeado.

6. Escuadra de esquina / Soporte de refuerzo

Una escuadra refuerza una esquina o unión y proporciona mayor estabilidad. Está disponible en diferentes formas, como triangular, rectangular o trapezoidal, para distribuir la fuerza y ​​la carga.

1. Elija el material de los soportes metálicos

Ahora vamos a hablar sobre cómo fabricar soportes de chapa metálica. La selección del material es uno de los elementos clave en el proceso de diseño, ya que determina el rendimiento y la eficiencia del soporte.

Propósitos de diseño

Una de las características importantes a tener en cuenta en el diseño es la ligereza del soporte. Por ejemplo, el aluminio es un material resistente y ligero, y puede ser la mejor opción para soportes de chapa metálica.

Tipos comunes de materiales para soportes metálicos

Los tipos de materiales más comunes utilizados en la fabricación de soportes metálicos son:

1. Acero para soportes

Normalmente, el acero laminado en frío se utiliza en soportes metálicos. Es resistente, duradero e ideal para soportar cargas pesadas como estanterías o vigas de construcción. Sin embargo, es un material más pesado.

2. Acero inoxidable para soportes de acero

El acero inoxidable, como el 304 o el 316, tiene una alta resistencia a la corrosión y buenas propiedades físicas. Los brackets de acero inoxidable son ideales para ambientes con alta humedad, como estructuras exteriores o en aplicaciones médicas/ortodóncicas. Sin embargo, son más pesados ​​que los de aluminio.

3. Acero galvanizado

El acero galvanizado en caliente ofrece una alta resistencia a la corrosión a un menor costo que el acero inoxidable. Sin embargo, su recubrimiento protector puede dañarse durante la soldadura, lo que se manifiesta como un patrón de cristalización.

4. Aluminio para soportes

Las aleaciones de aluminio como la 6061 y la 5052 tienen una excelente relación resistencia-peso y son perfectas para aplicaciones ligeras. Sin embargo, tienen menos resistencia que el acero.

5. Latón para soportes

El latón, como el C260 y el C230, se utiliza cuando se busca un acabado estético. Sin embargo, son menos comunes y su uso no es tan frecuente como el del acero o las aleaciones de aluminio.

6. Cobre para soportes

El cobre se utiliza por su conductividad y para decoración. Sin embargo, no es tan resistente ni ligero como el aluminio para aplicaciones estructurales.

2. Reglas de diseño para soportes metálicos

Las reglas de diseño para los soportes dependen de su forma, material y uso. Todos tienen funciones y especificaciones diferentes.

Para diferentes formas

Se fabrican soportes metálicos de diferentes formas, como los soportes en L, con ángulos de 90° a 120° para conectar superficies perpendiculares. Los soportes en U ofrecen una sujeción más segura que los soportes en L para tuberías, cables o vigas. Los soportes en T tienen funciones similares a los soportes en U. Los soportes en Z se utilizan para el refuerzo de maquinaria pesada.

Para agujeros roscados o con rosca

La profundidad de roscado en metales blandos como el aluminio es de al menos dos diámetros de tornillo. En materiales más duros como el acero, es de un diámetro de tornillo. Los agujeros roscados se colocan con tolerancias más ajustadas para dimensiones críticas como la distancia entre el borde y el agujero.

Para ángulos de flexión

Los metales duros y los calibres más gruesos son difíciles de doblar y no admiten ángulos extremos. En cambio, los materiales dúctiles tienen un radio de curvatura amplio para reducir la concentración de tensiones. El acero inoxidable y el aluminio requieren radios mayores para minimizar el efecto de recuperación elástica.

Para usos industriales

Los soportes proporcionan apoyo estructural y se utilizan para fijar componentes de forma segura. El diseño para la fabricación (DFM) minimiza las características especiales, como bridas o soldaduras extragrandes, para reducir costes. Si bien la soldadura mejora la resistencia, también aumenta el coste.

3. Crear el patrón CAD y el patrón plano

La creación de patrones de soportes consta de pocos pasos. Para generar un archivo DXF del patrón de una pieza de chapa metálica, comience creando un modelo CAD 3D y un patrón plano en el software CAD. A continuación, exporte este patrón a un archivo DXF.

Configuración de datos de curvatura

Crea un modelo 3D en un software CAD con todas las características, como dobleces y pliegues. Define los dobleces y especifica parámetros como el radio de curvatura, el ángulo de curvatura y el espesor del material.

Relieves y esquinas prefabricadas

Añade relieves como muescas o ranuras para evitar que el material se desgarre al doblarlo. Crea relieves en las esquinas para evitar que el material se acumule en ellas.

Elaboración de planos de fabricación

Cree un dibujo 2D a partir del patrón plano y expórtelo como DXF con toda la información de fabricación.

4. ¿Cómo cortar la pieza en bruto? -¿CNC, láser, chorro de agua o punzonado?

Existen pocas formas de cortar la pieza en bruto. La selección del proceso se basa en el material, el grosor, la precisión y la velocidad necesarias.

Corte CNC

Se trata de una herramienta de corte rotativa controlada por ordenador (CNC). El mecanizado CNC es ideal para materiales rígidos y semirrígidos, como compuestos, plásticos y madera, y cuando se requiere un excelente acabado superficial.

Corte por láser

Utiliza un láser de alta potencia para fundir, quemar o vaporizar el material, y un láser enfocado para cortar o grabar. Es ideal para láminas de metal de espesor fino a medio, plásticos, madera y acrílico.

Método de chorro de agua

Este método utiliza un chorro de agua a alta presión mezclado con un material abrasivo como el granate para erosionar el material. Es ideal para una amplia variedad de materiales como metales, piedra, vidrio y plásticos.

puñetazos

Se trata de un proceso mecánico en el que una prensa punzonadora con un juego de punzón y matriz corta una forma o un agujero de la chapa metálica. Es ideal para la producción en serie de piezas sencillas o para metales blandos.

5. Cómo doblar y dar forma en una prensa plegadora.

Hay algunos aspectos a tener en cuenta al doblar y conformar con una prensa plegadora. En primer lugar, la selección adecuada de la herramienta y el método, las secuencias de doblado y el control de la recuperación elástica para obtener resultados finales precisos.

Selección de herramientas y métodos

Comprender los ángulos, radios y tolerancias necesarios para soportes metálicos personalizados. El doblado al aire es común y requiere menos fuerza. Elegir herramientas que se ajusten al ángulo y radio de doblado deseados.

Planificar la secuencia de doblado

Planifique el orden en que se debe doblar cada pestaña para evitar que el punzón, la matriz o la pieza golpeen la estructura de la máquina.

Control de la recuperación elástica y los ángulos

Los materiales tienen diferentes propiedades de recuperación elástica. El acuñado o el doblado hasta el tope reducen significativamente la recuperación elástica.

6. ¿Cómo roscar o enroscar los soportes?

El proceso de roscado para soportes es:

• Inserte el macho de roscar en el mango y colóquelo en posición vertical para evitar que se cruce la rosca.
• Gire la manija en el sentido de las agujas del reloj con una presión constante para que el macho de roscar haga la rosca por sí solo.
• Después de cada giro completo, gire el grifo media vuelta hacia atrás. Esto eliminará las virutas.
• Continúa hasta que el grifo haya atravesado el soporte.
• Retire la herramienta cuando termine de roscar en sentido inverso desde el orificio roscado.

Conclusión

El diseño y la fabricación de soportes de chapa metálica incluyen la selección del material, el uso de CAD y el seguimiento de las directrices de fabricación de chapa metálica para procesos como el corte, el doblado y el acabado. La resistencia del material, la resistencia a la fatiga y los factores ambientales son comunes a considerar en el diseño y la fabricación, optando por procesos de precisión como el mecanizado CNC, el corte por láser o el doblado, y a menudo utilizando utillaje a medida para soportes metálicos personalizados.

No se preocupe por cómo planificar el diseño y la fabricación de soportes de chapa metálica. El servicio de mecanizado CNC de TUOFA cuenta con años de experiencia en la fabricación de soportes de chapa metálica. ¡Contáctenos hoy mismo para que nuestros expertos resuelvan todas sus dudas!