La dureza del material es una medida de su resistencia a la deformación permanente, como rayaduras o indentaciones. Se evalúa mediante escalas como Rockwell o Brinell, y suele correlacionarse con la resistencia y fragilidad del material. Por ejemplo, los aceros tratados térmicamente alcanzan durezas altas (HRC elevados), mientras que metales blandos como el cobre tienen durezas bajas.
Un material más duro típicamente posee menor ductilidad, es decir, una capacidad reducida para deformarse plásticamente sin romperse. Esta propiedad es crucial en procesos como el doblado de chapa, ya que influye directamente en cómo el material responde a las fuerzas aplicadas.
Influencia de la dureza en el proceso de doblado
Los materiales más duros presentan una mayor resistencia a la deformación, lo que implica que se requiere una fuerza más elevada para doblarlos. Además, tienden a recuperar más su forma original después del doblado, fenómeno conocido como recuperación elástica o springback. Esto significa que, al liberar la presión, la pieza puede «rebotar» parcialmente y perder algunos grados del ángulo logrado, obligando a sobrecorregir el ángulo de doblado durante el proceso.
Por otro lado, materiales menos duros (más dúctiles) se doblan con mayor facilidad y mantienen mejor el ángulo impuesto.
Riesgo de grietas en materiales de alta dureza
A medida que aumenta la dureza del material, su capacidad para elongarse en la fibra exterior durante el doblado disminuye. Si se intenta un radio de curvatura muy pequeño en un metal muy duro, la tensión en la cara externa puede superar el límite de rotura y aparecer grietas.
Esto es común al doblar aceros de alta resistencia o aluminio endurecido sin recocer. Por ejemplo, los materiales con baja plasticidad pueden agrietarse incluso con radios moderados, a diferencia de materiales más maleables que soportan radios pequeños sin romperse. Es fundamental respetar el radio mínimo recomendado para cada material y dureza para evitar fracturas durante el plegado. Mira nuestro artículo sobre cómo doblar aluminio sin quebrarlo.
Cómo doblar materiales duros de forma segura
Para manejar materiales de alta dureza en el doblado, se pueden seguir varias prácticas:
- Utilizar un radio de doblado más grande: Esto reduce la tensión en la fibra externa y previene grietas, evitando ángulos demasiado agudos.
- Aplicar calor moderado (doblado en caliente): Al elevar la temperatura, el material se vuelve más maleable y menos propenso a quebrarse.
- Asegurar bordes de corte limpios: Las rebabas o aristas vivas pueden iniciar grietas; un ligero esmerilado en la zona de doblado ayuda a evitar el «resquebrajamiento».
- Considerar un tratamiento térmico previo: Para materiales muy duros o tratados, un recocido previo al doblado puede ablandarlos temporalmente, facilitando la operación.
Importancia de las tablas de plegado
Las tablas de plegado de chapa son herramientas esenciales que proporcionan información sobre el radio mínimo de plegado en función del espesor y tipo de material. Estas tablas ayudan a diseñar correctamente una pieza en chapa, evitando deformaciones perjudiciales que puedan comprometer la estructura interna de la pieza.
Por ejemplo, una tabla típica puede indicar que para un espesor de 1 mm, el radio de plegado mínimo es de 1,5 mm, mientras que para un espesor de 2 mm, el radio mínimo es de 2,7 mm. Estas referencias son fundamentales para garantizar la integridad y funcionalidad de las piezas dobladas.
Uso de plegadoras hidráulicas en el doblado de materiales duros
Las plegadoras hidráulicas son máquinas-herramienta diseñadas para el doblado de chapas, utilizadas normalmente para el trabajo en frío. Estas máquinas efectúan varios tipos de plegado, como el plegado a fondo y el plegado al aire, teniendo en cuenta el espesor de la chapa.
La estructura de estas máquinas está formada por varios elementos, ya sea por accionamiento mecánico como hidráulico, y permiten controlar la penetración del punzón. Las plegadoras hidráulicas ofrecen una gran resistencia a la flexión y son de fácil manejo, lo que las hace ideales para trabajar con materiales de alta dureza.
Conclusión
La dureza del material es un factor determinante en el proceso de doblado, afectando la cantidad de fuerza necesaria, el comportamiento elástico y el riesgo de fracturas. Para garantizar resultados óptimos y evitar defectos, es esencial comprender las propiedades del material, utilizar equipos adecuados como las plegadoras hidráulicas y consultar las tablas de plegado de chapa para establecer los parámetros de doblado correctos.
