Elimina los defectos de cizallamiento en 4 pasos
Funcionamiento del cizallamiento
El cizallamiento es un proceso mecánico que se utiliza para cortar en línea recta sobre chapa metálica. Un material se corta entre los bordes de dos herramientas de corte opuestas. En primer lugar, el material se bloquea; cuando la pieza de trabajo está fija, una cuchilla móvil desciende hacia una cuchilla fija con el espacio entre ellas determinado por el desplazamiento requerido.
La cuchilla móvil se puede ajustar en ángulo para cortar el material progresivamente de lado a lado: este ángulo se indica como ángulo de corte (M) y reduce la fuerza necesaria, pero aumenta la carrera de la cuchilla.
Los componentes básicos de una cizalla de guillotina son el banco, un dispositivo de sujeción para la pieza a mecanizar denominado pisachapa (F), la cuchilla superior e inferior (A, E) y un dispositivo de referencia denominado tope trasero (G), utilizado para garantizar que la pieza de trabajo se corte donde sea necesario. Muy frecuente es un soporte trasero que soporta la pieza de trabajo, con una eventual descarga o apilamiento automático.
Para hacer un corte perfecto, se requiere una cizalla de alta calidad que minimice los efectos de la composición variable de la chapa metálica, las tensiones internas acumuladas y la geometría. Estos efectos naturales, si no se corrigen y compensan, se convierten en defectos de los productos terminados, reduciendo su calidad.
Las variables del proceso de corte
Ángulo de cizallamiento
Este es el ángulo (C) del borde afilado de la cuchilla. Influencia ligeramente la fuerza de corte: el uso de dos cuchillas con bordes de 90° requiere una fuerza de corte mayor que cuando la cuchilla superior es rectificada en un ángulo leve, generalmente hasta un máximo de 87°. La cuchilla inferior siempre tiene un borde de 90°. Las cuchillas de 90° se denominan “de 4 filos de corte” y se pueden girar para aprovechar los 4 bordes afilados. Las cuchillas anguladas se denominan “de 2 filos de corte” y se pueden girar con sólo 2 bordes. Los bordes opuestos tienen un ángulo superior a 90° y no permiten el corte del material.
Ángulo de corte
Tiene un fuerte impacto en la fuerza de corte y puede causar distorsión en tiras delgadas. El ángulo de corte (M) está indicado en la dirección horizontal y suele ser inferior a 3°.
Distancia entre cuchillas
Esta es la distancia perpendicular entre las cuchillas (B). La distancia de corte exacta depende del espesor de la chapa y de la resistencia del material. Se deben determinar valores exactos para cada caso. Si la distancia de corte es demasiado pequeña, aumenta el desgaste de la herramienta: los costes de mecanizado y la fuerza son mayores. Si es demasiado grande, el material se tira entre las dos cuchillas y se deforma sin cortarse.
El resultado será un borde de corte con más rastrillo y más deformación plástica. La distancia de corte es un factor clave en la calidad del borde.
Como regla general para el acero común, la separación se fija en 0,06 mm para cada mm de espesor de pieza de trabajo hasta 10 mm y 0,04 mm para cada mm de espesor de pieza de trabajo a partir de 10 mm. Entonces, una hoja de 16 mm debe cortarse con una separación de la hoja de 0,04×16 = 0,64 mm.
Ángulo de extracción
La cuchilla no está perfectamente vertical, sino que está inclinada hacia atrás para facilitar el desprendimiento de la pieza de trabajo. El ángulo de extracción (D) es fijo y generalmente de 1,5°.
Defectos de corte
Los defectos más comunes son: torsión, error de rectitud, curvatura y desnivel del borde de corte.
Torsión
Este defecto produce una hoja retorcida a lo largo de su eje. Este efecto ocurre típicamente cuando se cortan tiras delgadas (menos de 10 veces el grosor) y se acentúa cuando el ángulo de corte está abierto.
Las condiciones de corte que aumentan este efecto están ligadas a la geometría de la chapa (alto espesor, anchura reducida, longitud reducida), a las características del material (material blando, distribución desigual de la tensión) y, por supuesto, a los parámetros de corte.
Para reducir al mínimo este fenómeno recomendamos bajar el ángulo de corte. También es útil aplicar un dispositivo anti-torsión. Este accesorio consiste en una serie de cilindros hidráulicos situados debajo de la cuchilla inferior que sostienen la placa contra la cuchilla superior. Esta acción de contraste se aplica durante la fase de corte en proporción al espesor de corte.
Rectitud
Este defecto produce una hoja curva a lo largo de su plano (la superficie permanece plana). Se correlaciona con el ancho de la banda, su espesor, la resistencia del material y las tensiones residuales ligadas a la dirección de laminación. Para reducir este efecto, se recomienda reducir el ángulo de corte y hacer cortes preliminares (recortes) a lo largo de la dirección de laminación.
Una de las causas es también el uso de una cizalla en la que el travesaño porta-cuchilla se fija sólo en los extremos, y no se sostiene a lo largo de toda la longitud. Durante el corte, el travesaño se dobla por el esfuerzo y tiende a abrirse en el centro. Para eliminar el problema al principio, se recomienda elegir una cizalla con un sistema de placas ajustables que contrarreste las deformaciones y mantenga la cuchilla perfectamente recta.
Flexión
Produce una chapa curvada al final de la acción de corte: la chapa ya no es plana y tiene los bordes exteriores levantados de la superficie. Este defecto está relacionado con el ángulo de corte y la fuerza de la pieza.
Para reducir este efecto, recomendamos utilizar un ángulo de corte inferior (M) y apoyar la chapa con el soporte posterior.
Borde irregular
Durante la fase de corte, el material se deforma inicialmente de forma plástica, generando una pequeña área curva (H). La cuchilla penetra entonces en el material, formando un área pulida (I) donde el corte es limpio y uniforme. Hacia el final del espesor, el material se desprende y agrieta, provocando una superficie rugosa e irregular conocida como la zona fracturada (J), que se extiende hasta la rebaba (K). El área fracturada a menudo no es perpendicular a la chapa, sino que se encuentra en ángulo variable (L).
Para mejorar la calidad del borde, se debe ajustar la distancia entre cuchillas (B) y controlar su desgaste.
