El radio de curvatura es un parámetro crítico en la fabricación de láminas de metal, afectando la resistencia de la pieza, su apariencia y su fabricabilidad. Seleccionar el radio de curvatura apropiado asegura la integridad estructural mientras se evitan defectos como grietas o deformaciones. Este documento explora los factores clave que influyen en el radio de curvatura en láminas de metal y proporciona mejores prácticas para operaciones de doblado óptimas.

Definición de Radio de Curvatura

El radio de curvatura se refiere al radio interior de una sección de lámina de metal doblada. Se mide desde la curvatura interior del doblez hasta la línea central del grosor del material.

l Doblez Agudo (Radio Pequeño): Radio casi cero, típicamente requiriendo herramientas especializadas.

l Doblez Estándar (Radio Moderado): Común en la mayoría de las aplicaciones.

l Doblez de Gran Radio: Utilizado para propósitos estéticos o estructurales.

Factores Clave que Influyen en el Radio de Curvatura

1. Propiedades del Material

a) Tipo de Material

Diferentes metales tienen propiedades variables de ductilidad y elongación:

l Aluminio: Más dúctil, permite curvas más cerradas.

l Acero inoxidable: Más duro, requiere radios de curvatura más grandes para evitar grietas.

l Acero suave: Doblabilidad moderada, ampliamente utilizado en aplicaciones estándar.

l Cobre y latón: Altamente dúctil, adecuado para radios estrechos.

b) Grosor del material (T)

l Regla general: Radio de curvatura mínimo ≈ 1×T (para materiales blandos) a 2×T (para materiales más duros).

l Ejemplo:

2mm de aluminio → Radio mínimo = 2mm (1×T).

2mm de acero inoxidable → Radio mínimo = 4mm (2×T).

c) Dirección del grano (Anisotropía)

l Doblando paralelo a la veta aumenta el riesgo de agrietamiento.

l Doblando perpendicular a la veta permite radios más ajustados.

2. Herramientas y Capacidades de la Máquina

a) Selección de Punzón y Matriz

l Aberturas de matriz en V más pequeñas permiten curvas más ajustadas pero aumentan la tonelada requerida.

l Matrices más grandes producen radios más grandes pero reducen el estrés en el material.

b) Tonelaje de la Prensa Plegadora

l Máquinas con mayor tonelaje pueden lograr curvas más ajustadas en materiales más gruesos.

l Tonelaje insuficiente lleva a curvas incompletas o retroceso.

c) Material de la Herramienta y Desgaste

l Matrices desgastadas o astilladas aumentan el riesgo de defectos superficiales.

l Herramientas de acero endurecido mantienen la precisión en uso a largo plazo.

3. Método de Doblado

l Doblado al Aire: Utiliza un radio de punzón más pequeño, lo que resulta en un radio de curvatura natural basado en la elasticidad del material.

l Fondear / Acuñar: Fuerza el material dentro del troquel, creando un radio preciso pero requiriendo mayor tonelaje.

l Dobladora de Rodillos: Utilizado para curvas de gran radio (por ejemplo, cilindros).

4. Ángulo de Doblez y Efecto de Recuperación Elástica

l Dobles más ajustados (ángulos agudos) requieren radios más pequeños pero pueden aumentar la recuperación elástica.

l Compensación de recuperación elástica debe ser considerada en la programación CNC.

5. Consideraciones de Acabado Superficial y Revestimiento

l Las láminas pintadas o revestidas pueden agrietarse si se doblan demasiado bruscamente.

l Los tratamientos previos al doblado (por ejemplo, recocido) pueden mejorar la conformabilidad.

Cálculo del Radio Mínimo de Doblez

1. Fórmula Empírica

El radio mínimo de doblado (R_min) puede ser estimado como: Rmin ​= K × T

Dónde:

l K = Factor de material (0.5 para aluminio blando, 2 para acero inoxidable).

l T = Grosor del material.

2. Estándares de la Industria (Ejemplo de Directrices)

Defectos Comunes por Radio de Doblado Incorrecto

l Agrietamiento (Exterior del Doblado): Debido al adelgazamiento excesivo.

l Arrugamiento (Dentro del Doblez): Por un radio demasiado grande en láminas delgadas.

l Recuperación elástica: El material se recupera ligeramente después del doblado, afectando la precisión.

l Arañazos en la superficie: Por selección incorrecta de matriz o lubricación.

Mejores Prácticas para la Selección Óptima del Radio de Doblez

l Consultar Hojas de Datos del Material para valores de elongación y factor K.

l Usar Herramientas Adecuadas (ancho correcto de matriz en V, radio del punzón).

l Realizar Doblez de Prueba antes de la producción completa.

l Aplicar Lubricación para reducir la fricción y el agrietamiento.

l Considerar Tratamientos Posteriores al Doblez (alivio de tensiones, desbarbado).

Conclusión

El radio de doblez en láminas de metal está determinado por propiedades del material, grosor, herramientas y método de doblado . La selección adecuada garantiza la integridad estructural, minimiza los defectos y mejora la fabricabilidad. Siguiendo las pautas de la industria y realizando pruebas de doblado, los fabricantes pueden optimizar sus procesos de doblado para obtener resultados de alta calidad.