La fuerza de plegado, también conocida como tonnage, es la cantidad de presión que debe ejercer una plegadora para deformar una chapa metálica y realizar el pliegue deseado. Este valor se mide habitualmente en toneladas métricas (ton) o en kiloNewtons (kN), y es un parámetro técnico crítico en la selección y operación de una máquina de plegado.
Calcular correctamente la fuerza de plegado no solo garantiza la calidad del proceso, sino que evita sobreesfuerzos, daños en la máquina o en la herramienta, y asegura un uso eficiente de los recursos productivos. Un error en este cálculo puede traducirse en piezas mal plegadas, rotura de matrices, deformación del punzón o, incluso, fallos estructurales en la máquina.
¿Qué es exactamente la fuerza de plegado?
La fuerza de plegado es el esfuerzo necesario para deformar plásticamente una chapa metálica introduciéndola en la matriz mediante el descenso del punzón. Esta fuerza debe ser suficiente para superar:
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La resistencia mecánica del material (límite elástico).
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La fricción entre chapa, punzón y matriz.
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La energía absorbida por la deformación plástica.
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Las posibles pérdidas mecánicas del sistema.
Cuanto mayor sea el espesor, la dureza del material o el ángulo del plegado, mayor será la fuerza necesaria para realizar la operación.
¿Por qué es tan importante calcular bien el tonnage?
El cálculo preciso de la fuerza de plegado es fundamental para:
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Evitar daños en la máquina (exceder el tonnage máximo puede romperla).
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Seleccionar el utillaje adecuado (punzones y matrices con capacidad suficiente).
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Garantizar la calidad del pliegue (ángulo, radio y simetría correctos).
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Optimizar el proceso de fabricación (sin usar más fuerza de la necesaria).
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Prolongar la vida útil de los componentes mecánicos y las herramientas.
En entornos industriales automatizados, la programación CNC debe incluir el cálculo de tonnage para que la máquina ajuste automáticamente su fuerza según el tipo de material y geometría de la pieza.
Factores que afectan al tonnage
Además del material y espesor, otros factores que influyen en la fuerza de plegado son:
1. Tipo de plegado
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En plegado al aire, la fuerza es menor, ya que no hay contacto completo entre chapa y herramientas.
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En plegado en fondo, se requiere más tonnage.
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En acuñado (coining), la fuerza puede ser hasta 5 veces mayor que en aire.
2. Geometría del pliegue
Pliegues con ángulos cerrados, múltiples líneas de pliegue o formas complejas exigen más fuerza.
3. Utillaje utilizado
Matrices con aberturas estrechas concentran la presión en zonas más pequeñas, aumentando la necesidad de fuerza. El tipo de punzón también influye.
4. Velocidad de plegado
Algunas máquinas permiten ajustar la velocidad, lo cual puede afectar la eficiencia del uso de la fuerza. Un plegado rápido requiere más energía instantánea.
Distribución de la fuerza a lo largo del pliegue
En plegadoras modernas, la fuerza no solo debe alcanzar un valor total mínimo, sino también distribuirse uniformemente a lo largo del pliegue. De lo contrario, se pueden generar:
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Ángulos desiguales.
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Desviaciones laterales.
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Fallas por sobreesfuerzo localizado.
Los sistemas CNC actuales controlan el tonnage en distintos puntos del eje Y, aplicando correcciones dinámicas para asegurar una deformación uniforme.
La fuerza de plegado (tonnage) es uno de los parámetros más relevantes y delicados en el conformado de chapa metálica. Conocer cómo calcularla, qué factores la afectan y cómo gestionarla correctamente es fundamental para evitar errores de producción, proteger la maquinaria y garantizar resultados precisos y seguros. Una gestión eficiente del tonnage permite trabajar con confianza, adaptarse a distintos materiales y geometrías, y asegurar la calidad del proceso en cualquier entorno industrial de plegado.
