El material en barra y el material en plancha son dos formas de materia prima habituales en el mecanizado. Ya sea para prototipos, piezas de bajo volumen o componentes industriales normales, ambos pueden utilizarse como materiales de partida antes del mecanizado CNC.
Este artículo explica las diferencias entre el material en barra y el material en plancha, sus conceptos básicos, los tipos más comunes y cómo elegir la forma de material más adecuada para las piezas mecanizadas con CNC.
¿Qué es el stock de barras?
El material en barras es materia prima suministrada en secciones largas, normalmente con una forma de sección transversal relativamente consistente. Dependiendo de la sección transversal, las formas más comunes son la barra redonda, la barra cuadrada, la barra hexagonal y la barra plana.
En el mecanizado, el material en barra suele cortarse a la longitud necesaria antes de utilizarlo como pieza en bruto de partida para una pieza. Suele utilizarse para ejes, pasadores, casquillos, conectores y componentes roscados, ya que estas piezas suelen tener un perfil básico que se aproxima a la forma original del material en barra.
¿Qué formas suelen tener las barras?
El material en barras puede clasificarse por la forma de su sección transversal. Las formas más comunes son la barra redonda, la barra cuadrada, la barra hexagonal y la barra plana. Cada forma se adapta a distintos métodos de mecanizado y geometrías de pieza.
La barra redonda es la forma más común y suele utilizarse para ejes, pasadores, casquillos, manguitos y componentes roscados. La barra cuadrada es adecuada para piezas en forma de bloque, conectores o componentes que requieren mecanizado en varios lados. La barra hexagonal se suele utilizar para tuercas, racores, piezas de válvulas o componentes que requieren llaves planas. La barra plana suele utilizarse para soportes estrechos, piezas en forma de listón o componentes estructurales sencillos.
¿Cómo se fabrica el material de barra?
El material en barra puede fabricarse mediante varios procesos, en función del material, el tamaño requerido, el estado de la superficie y las propiedades mecánicas. Los métodos más comunes son el laminado en caliente, el estirado en frío, la extrusión y la forja.
Las barras laminadas en caliente suelen utilizarse cuando las dimensiones estándar y las propiedades mecánicas generales son suficientes. Las barras estiradas en frío suelen ofrecer una mayor precisión dimensional, un acabado superficial más liso y una rectitud mejorada, por lo que son adecuadas para piezas que requieren un mecanizado más uniforme. La barra extruida es común para el aluminio y algunos materiales no férreos, mientras que la barra forjada puede utilizarse cuando se requiere una mayor resistencia o una estructura de grano mejorada.
Para el mecanizado CNC, el proceso de fabricación de la barra de material puede afectar al estado de la superficie, la consistencia dimensional, la tensión interna y la estabilidad del material durante el corte. Por ello, la forma del material y el estado de suministro deben comprobarse junto con la geometría de la pieza y los requisitos de tolerancia.
Tipos de barras
El material en barras puede suministrarse con diferentes formas de sección transversal en función del diseño de la pieza y del método de mecanizado. Los tipos más comunes son la barra redonda, la barra cuadrada, la barra hexagonal y la barra plana.
Barra redonda
La barra redonda tiene sección circular y es una de las formas de barra más comunes. Suele utilizarse para ejes, pasadores, casquillos, manguitos y componentes roscados.
Barra cuadrada
La barra cuadrada tiene una sección transversal cuadrada y suele utilizarse para piezas en forma de bloque, separadores, conectores o componentes que requieren mecanizado en varias caras.
Barra hexagonal
La barra hexagonal tiene una sección transversal de seis lados. Se suele utilizar para tuercas, racores, piezas de válvulas, conectores roscados y piezas que necesitan llaves planas.
Barra plana
La barra plana tiene una sección rectangular, estrecha y relativamente plana. Suele utilizarse para piezas en forma de listón, soportes estrechos, apoyos sencillos y pequeños componentes estructurales.
¿Qué es el stock de chapas?
El stock de chapa es materia prima suministrada en planchas planas o chapas gruesas, normalmente definidas por su longitud, anchura y espesor. Según su grosor y uso, puede clasificarse como chapa, chapa media, chapa gruesa o chapa de precisión.
En el mecanizado CNC, la chapa se suele cortar al contorno o tamaño requerido antes de utilizarla como pieza en bruto de partida para fresar, taladrar, ranurar o perfilar. Suele utilizarse para bridas, soportes, carcasas, placas base, placas de montaje y cubiertas, ya que estas piezas suelen requerir una superficie plana mayor o un área de mecanizado más amplia.
Tipos de placas
Las chapas pueden suministrarse en diferentes espesores y condiciones superficiales en función del tamaño de la pieza, los requisitos de mecanizado y la calidad del material. Los tipos más comunes son chapa, chapa media, chapa gruesa y chapa de precisión.
Hoja
La chapa es una forma más fina del material en plancha, que suele utilizarse para piezas ligeras, cubiertas, paneles y componentes planos sencillos. En el mecanizado, el material en plancha es más adecuado para piezas que no requieren grandes espesores ni un fresado profundo.
Plato mediano
La chapa mediana se utiliza habitualmente para piezas mecanizadas mediante CNC que necesitan más espesor y resistencia que el material de chapa. A menudo se selecciona para soportes, bridas, placas de montaje y componentes estructurales en general.
Placa gruesa
La chapa gruesa proporciona más espesor de material para piezas que requieren un mecanizado más profundo, secciones más resistentes o características fresadas más complejas. Puede utilizarse para carcasas, placas base, placas de utillaje y componentes con cavidades o superficies escalonadas.
Placa de precisión
La chapa de precisión se suministra con un mayor control del espesor, una mejor planitud o un mejor estado de la superficie. Suele utilizarse cuando la estabilidad dimensional, la calidad superficial o la precisión de las superficies planas son importantes antes del mecanizado.
Material en barra frente a material en plancha: Principales diferencias
La diferencia entre el material en barra y el material en plancha no es sólo su forma exterior. En el mecanizado CNC, la forma del material puede afectar a la preparación de la pieza en bruto, el método de mecanizado, la utilización del material, la fijación y la evaluación de costes. Los siguientes factores suelen ser los más importantes a la hora de comparar el material en barra y el material en plancha.
| Factor | Stock de bar | Stock de placas |
|---|---|---|
| Forma y tamaño | Secciones largas con un corte transversal relativamente consistente, como perfiles redondos, cuadrados, hexagonales o planos. | Lámina o placa plana, normalmente definida por su longitud, anchura y grosor. |
| Método de mecanizado | Comúnmente utilizado para torneado, taladrado, roscado, corte y fresado ligero. | Comúnmente utilizadas para fresar, taladrar, ranurar, perfilar y embutir. |
| Utilización del material | Más eficaz para ejes, casquillos, conectores y piezas largas o cilíndricas normales | Más eficaz para bridas, soportes, carcasas, placas base y piezas planas o anchas |
| Fijación | Adecuado para sujetar material largo o mecanizado rotacional, especialmente piezas torneadas | Adecuado para fijación plana y mecanizado de varias caras, especialmente agujeros, ranuras y superficies planas. |
| Impacto en los costes | Puede reducir el arranque de material y el tiempo de mecanizado cuando la forma de la pieza se aproxima al material en barra | Puede reducir el desperdicio de chapa y el tiempo de fresado cuando la forma de la pieza se aproxima a la de la chapa. |
Forma y tamaño
El material en barras suele suministrarse en secciones largas, en las que la forma de la sección transversal y la longitud son las características principales. La barra redonda, la barra cuadrada, la barra hexagonal y la barra plana son formas comunes, por lo que son adecuadas para cortar piezas en bruto individuales a partir de material más largo.
La chapa se define principalmente por sus dimensiones planas y su grosor. Es más adecuado para piezas que requieren una superficie más amplia, un grosor determinado o un perfil ancho, como bridas, soportes, carcasas y placas base.
Método de mecanizado
El material en barra se utiliza más comúnmente para piezas torneadas, especialmente cuando la pieza incluye diámetros exteriores, agujeros interiores, hombros o roscas. También puede taladrarse, roscarse, cortarse o fresarse ligeramente, pero su principal ventaja suele verse en piezas largas o giratorias.
La chapa es más adecuada para Fresado CNC operaciones como el refrentado, el perfilado, el ranurado, el taladrado y el embutido. Para piezas que requieren grandes superficies mecanizadas o múltiples patrones de agujeros, la chapa es a menudo una pieza en bruto de partida más práctica.
Utilización del material
Si la forma básica de la pieza se aproxima a un cilindro, una sección larga o un perfil regular, el material en barra puede reducir a menudo la eliminación innecesaria de material. Los ejes, pasadores, casquillos y algunos conectores suelen mecanizarse más directamente a partir de material en barra.
Si la forma básica de la pieza es plana, parecida a una chapa o ancha, el material en plancha suele ser más razonable. BridasLos soportes, las placas de montaje y las carcasas son a menudo más fáciles de mecanizar a partir de chapas, al tiempo que se controla el desperdicio de material.
Fijación
El material en barra es adecuado para la sujeción de piezas largas, operaciones de tronzado o mecanizado rotacional. Para las piezas torneadas, el proceso de fijación suele ser más directo.
Las planchas son más adecuadas para la fijación plana. Para piezas con orificios, ranuras, escalones o grandes superficies planas, las placas facilitan el establecimiento de una referencia de mecanizado estable.
Impacto en los costes
El precio de compra de material en barras y chapas depende del material, el tamaño y las condiciones de suministro. En el mecanizado CNC, sin embargo, el coste final también depende de si la forma del stock se aproxima a la forma final de la pieza.
Cuando la forma del material es adecuada, a menudo se puede reducir el arranque de material, los pasos de preparación y el tiempo de mecanizado. Por otro lado, el mecanizado de piezas en forma de eje a partir de planchas o de piezas planas de gran tamaño a partir de barras puede provocar un mayor desperdicio de material y prolongar el tiempo de mecanizado.
Ventajas e inconvenientes de las barras y las placas
Tanto las barras como las chapas tienen ventajas en el mecanizado CNC, pero ninguna de ellas es adecuada para todas las piezas. La elección correcta depende de la forma de la pieza, el proceso de mecanizado, el tamaño del material y la cantidad de material que debe retirarse.
Ventajas del material en barra
El material en barra es conveniente para piezas que parten de una sección transversal larga o regular. Se suele utilizar para ejes, pasadores, casquillos, manguitos, conectores y piezas roscadas porque estos componentes suelen coincidir con la forma de la barra redonda, cuadrada o hexagonal.
Para las piezas torneadas, el material en barra puede hacer que el proceso de mecanizado sea más directo. El material puede cortarse a medida, sujetarse firmemente y procesarse mediante operaciones de torneado, taladrado, roscado o tronzado.
Limitaciones del material de barra
El material en barra es menos adecuado para piezas planas grandes, perfiles anchos o componentes que requieran un fresado extenso en una superficie amplia. Si se mecaniza un soporte plano, una carcasa o una placa base a partir de material en barra, es posible que haya que retirar más material.
El material en barra también puede limitar el tamaño inicial de las piezas que requieren una gran anchura o una superficie amplia. En esos casos, el material en planchas suele ser más fácil de preparar y mecanizar.
Ventajas de la chapa
La chapa es útil para piezas con superficies planas, perfiles más anchos, patrones de agujeros, ranuras, cavidades o contornos fresados. Suele utilizarse para bridas, soportes, carcasas, placas de montaje, cubiertas y placas base.
Para el trabajo de fresado, la chapa proporciona una práctica pieza en bruto de partida. Puede cortarse a medida, fijarse a una superficie plana y mecanizarse por uno o varios lados, según el diseño de la pieza.
Limitaciones del stock de placas
El material de chapa no siempre es eficaz para piezas largas, redondas o en forma de eje. El mecanizado de estas piezas a partir de material de chapa puede generar residuos innecesarios y requerir más tiempo de corte.
Las planchas más gruesas también pueden requerir una preparación más cuidadosa si la pieza incluye cavidades profundas, gran arranque de material o requisitos de planitud estrictos. El coste final del mecanizado depende tanto del tamaño de la chapa como de la cantidad de material que haya que retirar.
Aplicaciones industriales comunes del material en barras y en planchas
El material en barra y el material en plancha se utilizan en muchos proyectos de mecanizado, pero sus aplicaciones suelen diferir según el sector y la geometría de la pieza. El material en barra es más común en componentes que parten de perfiles redondos, lineales o regulares, mientras que el material en plancha suele utilizarse para componentes planos, anchos o fresados.
Automoción y transporte
En proyectos de automoción y transporte, el material en barra se utiliza a menudo para ejes, pasadores, espaciadores, conectores roscados y pequeños componentes torneados. Estas piezas suelen requerir dimensiones estables y operaciones de torneado repetibles.
El material en planchas se utiliza habitualmente para soportes, placas de montaje, bridas, cubiertas y piezas de soporte estructural. Estos componentes suelen requerir fresado, perforaciónEl mecanizado se realiza mediante perforación, ranurado o perfilado para crear orificios de montaje y superficies de ensamblaje planas.
Equipamiento industrial
En equipos industriales, el material en barra se utiliza con frecuencia para casquillos, manguitos, pasadores guía, rodillos, accesorios y conectores mecanizados. Estas piezas suelen tener formas regulares y son aptas para torneado, taladrado o roscado.
La chapa se utiliza ampliamente para placas base, soportes de máquinas, placas de fijación, carcasas y paneles de equipos. Proporciona una forma de partida práctica para piezas que necesitan superficies anchas, patrones de agujeros o cavidades fresadas.
Electrónica y componentes eléctricos
En aplicaciones electrónicas y eléctricas, el material en barra puede utilizarse para pequeños conectores, clavijas conductoras, separadores y piezas torneadas de precisión, especialmente cuando se requiere cobre, latón o aluminio.
La chapa se utiliza a menudo para armarios, disipadores de calor, placas de montaje, cubiertas y paneles. Es útil cuando la pieza necesita una superficie plana, un grosor controlado o un área mayor para el montaje.
Componentes aeroespaciales y de precisión
En el mecanizado aeroespacial y de precisión, el material en barra puede utilizarse para ejes ligeros, pasadores, casquillos, componentes de fijación y piezas pequeñas de alta resistencia. La elección suele depender del grado del material, los requisitos de tolerancia y la geometría de la pieza.
La chapa se utiliza habitualmente para soportes, placas estructurales, carcasas, paneles y componentes ligeros fresados. Para estas piezas, el grosor, la planitud y la estabilidad del material pueden ser importantes antes del mecanizado.
Cómo elegir entre material en barra y material en planchas para el mecanizado CNC
La elección entre barras y chapas no debe basarse únicamente en la calidad del material. La mejor opción suele depender de la geometría de la pieza, el método de mecanizado, el tamaño del material, el uso del material y el objetivo de costes.
Geometría de la pieza
La geometría de la pieza es el primer factor que hay que comprobar. Si la pieza es larga, redonda o tiene una sección transversal regular, el material de partida más adecuado suele ser la barra. Si la pieza es plana, ancha o tiene una superficie mecanizada mayor, la chapa suele ser más fácil de preparar y mecanizar.
Método de mecanizado
El proceso de mecanizado también afecta a la elección del material. Las piezas que requieren principalmente operaciones de torneado, taladrado, roscado o tronzado suelen funcionar bien con material en barra. Las piezas que requieren fresado, ranurado, embutido, perfilado o múltiples posiciones de orificios suelen ser más adecuadas para chapa.
Uso del material
Una forma de material que se aproxime más a la forma final de la pieza puede reducir la eliminación innecesaria de material. Por ejemplo, las piezas en forma de eje suelen ser más eficientes si se fabrican en barra, mientras que los soportes planos, las bridas y las placas base suelen ser más eficientes si se fabrican en chapa.
Coste y eficiencia de la producción
La opción más económica no siempre es la materia prima más barata. En el mecanizado CNC, el coste total también depende del tiempo de corte, la complejidad de la preparación, el desperdicio de material y la facilidad con que se puede sujetar la pieza durante el mecanizado. Cuando ambas formas son posibles, la mejor elección suele ser la que simplifica la ruta de mecanizado.
Conclusión
Tanto el material en barra como el material en planchas son materias primas comunes para el mecanizado CNC, pero se adaptan a diferentes formas de pieza y rutas de mecanizado. El material en barra suele utilizarse para piezas largas, redondas o de perfil regular, mientras que el material en plancha es más adecuado para componentes planos, anchos o fresados.
La elección correcta depende de la geometría de la pieza, el método de mecanizado, el tamaño del stock, el uso del material y el objetivo de costes. En la mayoría de los casos, la mejor forma de pieza en bruto es la que reduce los cortes innecesarios y proporciona una pieza en bruto de partida práctica para el proceso CNC requerido.
Si no está seguro de si su pieza debe mecanizarse a partir de barra o de chapa, Minhe CNC puede revisar sus planos, requisitos de material y necesidades de producción para sugerirle un enfoque práctico de mecanizado.
