Las piezas de chapa metálica se utilizan en casi todos los sectores porque son versátiles y rentables. Sin embargo, al ser relativamente delgadas, pueden carecer de rigidez y resistencia ante determinadas cargas. Con las decisiones de diseño adecuadas, puedes reforzar la chapa metálica de forma considerable, a menudo sin necesidad de aumentar simplemente su espesor.
Este artículo presenta cuatro consejos de diseño para aumentar la resistencia y la rigidez de los componentes de chapa. Como ejemplo utilizamos la máquina que se muestra a continuación: un transportador lleva las piezas de trabajo hasta una mesa giratoria y un segundo transportador las recoge de la mesa giratoria y las lleva al siguiente proceso. Los soportes amarillos que sostienen los transportadores son las piezas que vamos a reforzar.
Cómo reforzar la chapa metálica: cuatro métodos de un vistazo
Cada método tiene sus propias ventajas y limitaciones. La tabla te ofrece una visión general rápida antes de analizar cada uno en detalle.
| Método | Pieza adicional | Unión | Ventaja principal | A tener en cuenta |
|---|---|---|---|---|
| Nervio soldado | Sí (nervio) | Soldadura | La forma más habitual y eficaz de aumentar la resistencia | Hacer una entalla en las esquinas del nervio para librar el radio de plegado |
| Nervio atornillado | Sí (nervio) | Tornillos | Se puede añadir después de montar el soporte | Interferencia entre cabezas de tornillo y límites de rosca en la base |
| Cartela embutida | No | Ninguna: se conforma en el pliegue | Sin piezas ni material adicionales | Menor aumento de resistencia que con nervios |
| Soporte de refuerzo | Sí (soporte) | Tornillos en orificios ranurados | Compensa variaciones de anchura, sin tornillos en la base | Requiere un soporte emparejado al que unirse |
1. Soldar nervios al soporte
La primera solución que viene a la mente es añadir nervios. Como se muestra en la ilustración anterior, se suelda un nervio en el soporte, que rigidiza el ángulo entre las dos alas. Añadir nervios es el método más utilizado para aumentar la resistencia de las piezas de chapa metálica.
Presta atención al pliegue marcado con el círculo rojo. Haz una entalla en la esquina del nervio para que deje espacio alrededor del radio de plegado del soporte. Así, el nervio queda apoyado a ras sobre ambas alas en lugar de descansar sobre el radio, y la unión soldada puede transmitir la carga correctamente. Con meviy, los soportes y conjuntos de chapas como este pueden pedirse como piezas soldadas a través del servicio de soldadura de chapa metálica.
2. Atornillar nervios al soporte
Si el pliegue resulta demasiado débil una vez montado el soporte, también puedes fijar los nervios con tornillos. Esto permite reforzar el soporte posteriormente sin necesidad de soldar.
Asegúrate de que las cabezas de los tornillos no interfieran entre sí, como indica el círculo rojo. Comprueba también cómo se fija el nervio a la base sobre la que está montado el soporte: en una chapa delgada, el número de filetes que puede ofrecer un orificio roscado es limitado. En ese caso, las tuercas de inserción a presión o las roscas obtenidas por fluotaladrado son alternativas útiles, así que planifica cuidadosamente la unión atornillada.
3. Añadir cartelas embutidas en el pliegue
Si soldar nervios no es una opción, una cartela embutida es otra forma de rigidizar el pliegue. Se trata de un nervio de refuerzo triangular que se estampa directamente en el pliegue del soporte. De este modo aumenta la rigidez sin añadir componentes ni utilizar más material.
No obstante, el aumento de resistencia es menor que con nervios. Las cartelas embutidas son una buena opción cuando solo necesitas un ligero aumento de rigidez y quieres evitar piezas adicionales.
4. Insertar un soporte de refuerzo
Si la rigidez sigue siendo insuficiente una vez montados los soportes, inserta un soporte de refuerzo que una los dos soportes emparejados. En el ejemplo, se atornilla entre los dos soportes de los transportadores y los arriostra entre sí.
Los orificios pasantes para los tornillos son alargados. Estos orificios ranurados, fáciles de obtener mediante corte láser, compensan las variaciones de anchura del transportador. A diferencia de los nervios atornillados, este diseño no requiere tornillos en la base, por lo que no hay riesgo de interferencia entre los tornillos de los nervios y los de la base.
Piezas de chapa metálica a medida de meviy
meviy fabrica piezas de chapa metálica a medida, diseñadas individualmente a partir de tus propios datos CAD 3D, no piezas estándar ni de catálogo. Los soportes, nervios y soportes de refuerzo como los de este ejemplo son piezas típicas de meviy.
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Preguntas frecuentes sobre cómo reforzar la chapa metálica
¿Cómo puedo hacer que la chapa sea más rígida sin aumentar su espesor?
Modifica la geometría en lugar del espesor. Los nervios, las cartelas embutidas en los pliegues y los soportes de refuerzo adicionales aumentan la rigidez, a menudo con mucho menos material y peso adicionales que una chapa más gruesa.
¿Es mejor soldar o atornillar los nervios a un soporte de chapa?
Los nervios soldados son la solución más habitual y eficaz cuando diseñas la pieza desde cero. Los nervios atornillados son útiles cuando necesitas reforzar un soporte ya montado o cuando quieres evitar la soldadura, pero comprueba el espacio libre para las cabezas de los tornillos y las opciones de rosca en la base.
¿Qué es una cartela en el diseño de chapa metálica?
Una cartela es un refuerzo triangular que rigidiza el ángulo entre dos alas de una pieza. Puede ser un nervio independiente soldado o atornillado al soporte, o una cartela embutida estampada directamente en el pliegue.
Cómo elegir el refuerzo adecuado para la chapa metálica
Para reforzar la chapa metálica, los nervios soldados ofrecen la máxima resistencia en diseños nuevos, los nervios atornillados permiten reforzar piezas a posteriori, las cartelas embutidas aportan rigidez sin piezas adicionales y los soportes de refuerzo rigidizan soportes emparejados a la vez que compensan variaciones dimensionales. Elige el método en función de la resistencia necesaria, el espacio disponible y de si la pieza ya está montada.