Para empresas manufactureras que dependen del estampado, la pregunta es: ¿cuántos usos adicionales puede tener este molde? Puede que no sea una pregunta de un millón de dólares (¡obviamente no literalmente!), pero sí marca una diferencia. Hasta ahora, desafortunadamente, no existe una única respuesta sencilla. La vida útil de un molde de estampado metálico no es predecible, a diferencia de una bombilla, cuya vida sí es razonablemente predecible. No es realista esperar un solo número, pero sí es importante conocer las variables que influyen.
¿Por Qué No Existe un Número Mágico?
Considere un molde no como un instrumento estático, sino como una estrella deportiva sobre esteroides, trabajando bajo las mayores presiones físicas miles de veces por minuto. La expectativa de vida de este depende de:
1. Diseño y Construcción del Molde:
Complejidad: Las matrices simples generalmente tienen una vida útil mucho más larga en comparación con las matrices progresivas con muchas características complejas por golpe. Cuanto más compleja sea la matriz, más lugares habrá donde pueda desgastarse y donde puedan existir concentraciones de tensión.
Material: Básico es la calidad y dureza del acero para herramientas (por ejemplo, D2, A2, insertos de carburo). Grados altos endurecidos a una tolerancia específica pueden soportar el desgaste y el impacto mucho mejor que aceros más blandos/menos endurecidos.
Robustez: La aplicación de soporte suficiente, holguras, selección adecuada de placas de desgaste y recubrimientos (como TiN, TiCN, CrN) y mecanismos de guía eficaces contribuyen significativamente tanto a las tensiones como al desgaste de las piezas importantes.
2.Factores operativos:
Condiciones de la prensa: El desalineamiento, la sobredeflexión, la altura de cierre incorrecta o una prensa inestable aportan una energía extremadamente dañina a la matriz, contribuyendo significativamente al desgaste y rotura.
Stokes Por Minuto (SPM): La alta velocidad genera más calor y ciclos de impacto en menos tiempo, lo que incrementa los procesos de desgaste como abrasión y fatiga.
Lubricación: Es la vida del troquel, donde aplica, y se debe usar una lubricación adecuada con un flujo regular del lubricante al troquel. También reduce la fricción, enfría, evita el agarrotamiento y elimina los residuos. Una lubricación inadecuada o incorrecta es un problema grave que conduce al rápido deterioro del troquel.
Tonelaje: Producir a una velocidad cercana o superior a la máxima nominal desgasta rápidamente el troquel ya que está sobrecargado.
3.Material que se Estampa:
Resistencia y Dureza: El estampado de aceros de alta resistencia (HSS), aceros avanzados de alta resistencia (AHSS) o materiales endurecidos provoca un desgaste considerablemente mayor del troquel en sus superficies (en comparación con el estampado de metales más suaves y ligeros, como aluminio o acero dulce).
Abrasividad: los materiales que tienen una escala abrasiva (por ejemplo, acero laminado en caliente) o que contienen partículas más duras tienden a desgastar rápidamente los bordes de corte y las superficies de conformado.
Espesor: los materiales más gruesos requieren mayor tonelaje, lo que genera mayores esfuerzos sobre la estructura del dado.
4. Mantenimiento y manipulación:
Mantenimiento preventivo (MP): el mantenimiento preventivo incluye una limpieza adecuada, inspección, afilado de las secciones de corte y corte, reemplazo de piezas desgastadas (almohadillas, resortes, pasadores guía) y lubricación general para lograr la máxima vida útil del dado. La falta de MP hace que pequeños problemas se conviertan en grandes desastres.
Almacenamiento y manipulación: los artículos deben almacenarse y manipularse adecuadamente para evitar la oxidación, así como golpes, abolladuras o incluso caídas. El proceso de cambio o transporte puede ser muy costoso cuando los productos resultan dañados.
Los modos de fallo determinan el "fin de vida":
La vida útil de una matriz no termina necesariamente cuando deja de funcionar por completo; en muchos casos se vuelve económicamente obsoleta cuando el costo de mantenimiento es prohibitivamente alto o cuando la calidad de las piezas se ha deteriorado. Los modos típicos de fallo son:
Desgaste: Abrasión visible en bordes de corte y superficies de formado, lo que resulta en rebabas, imprecisiones dimensionales o un mal acabado superficial de las piezas.
Fisuración por fatiga: La fatiga se acumula por ciclos de estrés y provoca grietas que, con el tiempo, hacen que se desprendan trozos.
Deformación plástica: La deformación del acero de la matriz es permanente debido a puntos blandos o sobrecargas.
Astillamiento frágil: El modo frágil de fallo, generalmente en bordes afilados o esquinas agudas.
Gallineras (Galling): Es la transferencia y adherencia de materiales entre la matriz y la pieza de trabajo, lo que resulta en daños graves en la superficie.
Expectativas realistas y perspectiva de ROI (Retorno de Inversión):
⦁ ¿Cuáles son entonces los rangos normales? Aunque esto depende en gran medida de la influencia de los factores mencionados anteriormente:
⦁ Las matrices de corte simple de alto volumen bajo condiciones favorables pueden alcanzar 1 millón de ciclos o más antes de requerir una renovación importante.
⦁ Las matrices progresivas complejas que estampan materiales difíciles (estampado de materiales más duros) pueden durar entre 100.000 y 500.000 ciclos entre mantenimientos mayores.
⦁ Las matrices que procesan materiales muy abrasivos o de ultra alta resistencia pueden durar solamente 50.000 ciclos o menos antes de requerir atención.
Maximice su Inversión:
En lugar de enfocarse en una cantidad imposible de obtener de años, planifique para aprovechar al máximo la vida útil que sí obtenga:
1.Invierta en Calidad: Invierta en calidad; es decir, invierta en un diseño de calidad y en materiales/construcción de calidad.
2.Optimice el Proceso: Mantenga la prensa en buen estado, con ajustes correctos y lubricación ideal.
3.Mantenimiento Riguroso: El mantenimiento preventivo debe ser promovido y practicado.
4. Capacite al Personal: La manipulación de las matrices, su ajuste y operación son muy importantes.
5. Controlar la calidad de las piezas: Controlar los indicadores de desgaste, como el tamaño de la rebaba o la deriva dimensional, para predecir el mantenimiento.
Conclusión:
La vida útil de un troquel para estampado de metal no puede determinarse de antemano. Esta depende directamente de las decisiones tomadas durante su diseño, fabricación, uso y mantenimiento. Al comprender y abordar eficazmente los factores que determinan el desgaste y la falla, los fabricantes de troqueles pueden aumentar considerablemente la vida útil de los productos, prolongar la vida del troquel, producir piezas de calidad a su costo mínimo y optimizar el rendimiento de esta inversión de capital crítica. No se busca tanto la inmortalidad, ni tampoco es cuestión de azar, sino una longevidad óptima y predecible que se logra mediante un esfuerzo riguroso en la regulación del proceso y el mantenimiento.