Estampado: qué es y cómo influye en la fabricación de coches

En los albores de la automoción, los vehículos se fabricaban a mano, lo que sin duda hacía que el proceso fuera largo y costoso. Pero, a medida que el automóvil se fue popularizando y ganando presencia comercial, los procesos de fabricación se fueron perfeccionando y automatizando como en cualquier otra actividad industrial.

Hoy en día, el uso de la automatización en los procesos de fabricación de cualquier vehículo es vital para alcanzar un ritmo de producción viable desde el punto de vista de la rentabilidad. Y no sólo eso, pues las factorías acostumbran a diseñarse con la posibilidad de producir diferentes modelos, optimizando al máximo los recursos.

Así funciona el proceso de estampado en esta fábrica de automóviles.

En todo este proceso de fabricación el proceso de estampado o estampación toma un papel protagonista, pues es utilizado en una buena parte de las piezas del vehículo, bien sea del chasis o de la carrocería.

Qué es el estampado o estampación

El estampado o estampación es un proceso de tratamiento de planchas de metal al que se les confiere la forma deseada a través del prensado con ayuda de dos moldes enfrentados. Esto se puede conseguir mediante presión o percusión y existen dos métodos principales en función de la temperatura:

• Estampado en caliente: en este caso, antes del prensado se calienta el metal por encima de su temperatura de cristalización, 910 ºC en el caso del acero. De ese modo, se consigue un mayor nivel de deformación, aunque a costa de menor rugosidad y precisión dimensional.
• Estampado en frío: suele utilizarse con planchas de menor espesor o grosor uniforme. En este caso, el proceso de calentamiento es menor y se utilizan materiales dúctiles y maleables como pueden ser el acero de baja aleación, las aleaciones de aluminio, el latón, la plata o el oro. Suele utilizarse para troquelar, cortar, acuñar. curvar o plegar, entre otras operaciones.

La estampación en el proceso de fabricación de un coche

Una fábrica de automóviles moderna puede llegar a producir alrededor de 2500 unidades diarias, por lo que el volumen de trabajo es considerable. No es de extrañar, por tanto, que las factorías hagan uso de grandes bobinas de chapa de diferentes materiales y grosores para cada pieza de un vehículo.

En líneas generales, las planchas más gruesas se utilizan para los estampados de elementos estructurales y de seguridad mediante estampado en caliente. Por el contrario, las más finas se utilizan para la carrocería mediante la técnica de estampado en frío.

Hoy en día, todos estos procesos se realizan mediante prensas y robots automatizados, pues estos pueden así realizar el proceso de manera sencilla y segura, además de modificar los parámetros de estampado en función de las necesidades (diferentes piezas o vehículos a los que están destinadas las planchas, por ejemplo).

Las bobinas de metal se cortan en planchas denominadas preformas, que son introducidas en la prensa de estampado por robots que generalmente utilizan ventosas como método de prensión. Estas planchas han sido previamente troqueladas para eliminar el exceso de material con mayor facilidad.

Una vez introducida la plancha en la prensa, se le da forma con la ayuda de dos moldes, uno superior y otro inferior que se complementan como las piezas de un puzle para dotar a la pieza de la forma y características necesarias.

Un cambio de diseño, modelo o material incluye una modificación de los parámetros de uso

En el lado opuesto de la prensa, otro robot se sirve de otras ventosas pequeñas y potentes estratégicamente colocadas en función del diseño que se esté produciendo, para retirar la pieza ya estampada y colocarla en el siguiente proceso de fabricación. En ocasiones se realizan varias maniobras de prensado para terminar la pieza, pues esta necesita la intervención de más de un molde.

Tanto los robots como la prensa deben estar comunicados electrónicamente, de manera que ninguno de los robots intente entrar en el campo de actuación de la prensa cuando esta entre en funcionamiento. De igual modo, mediante la comunicación de estas tres herramientas se reduce al mínimo el tiempo de producción, ya que una actúa en cuanto la anterior ha terminado su trabajo sin perder tiempo en el proceso.

A consecuencia de todo ello, la especialización de todos los elementos que intervienen es muy alta, por lo que un cambio de diseño, modelo o material incluye una modificación de los parámetros de uso, desde los moldes hasta la programación de las máquinas o el cambio de las ventosas. En algunos casos, incluso el cambio de moldes está automatizado para aprovechar al máximo el tiempo de producción.

La estampación termina con la retirada de las piezas ya elaboradas. En caso de ser manual, los operarios aprovechan para realizar un control de calidad de las mismas. Si el proceso es automático, el robot de salida incluye cámaras con las que hacer dicho control y desviar por otro camino las piezas defectuosas.

Grandes plantas como las de Daimler pueden llegar a medir 120 metros de longitud y 12 de altura, generando una fuerza de presión de 9100 toneladas.