Aquest article ha estat escrit originalment en castellà. L'hem traduït automàticament per a la vostra comoditat. Tot i que hem fet esforços raonables per a aconseguir una traducció precisa, cap traducció automática és perfecta ni tampoc pretén substituir-ne una d'humana. El text original de l'article en castellà podeu veure'l a
Evolución de los procesos de corte y deformación de chapaEvolució dels processos de tall i deformació de xapa
En la història de la metal lúrgia el treball de la xapa ocupa sens dubte un lloc de relleu. Des de la prehistòria, l'home s'ha esforçat a desenvolupar eines, estris i màquines cada vegada més sofisticats per a donar forma als metalls. A mesura que l'avanç de la civilització imposava necessitats noves en l'àmbit de la caldereria, la tecnologia anava oferint noves possibilitats. Quan, al segle XIX, el desenvolupament dels nous sistemes de transport terrestre i marítim plantejar exigències imprevistes en el conformat de xapa, la tecnologia va donar un tomb radical permetent mecanitzar eficaçment processos fins llavors completament manuals.
Tisores universals per tallar xapa i ferro perfilat. Catàleg General de Màquines-Eines 1913 Alfred H. Schütte
El treball en fred i en calent de la xapa ha estat realitzat durant segles pels ferrers i llauners de forma completament manual. Eines com la mitjalluna, el tranchete d'enclusa, els tallaferros o els punxons van ser l'única ajuda dels artesans del metall per al tall i deformació de xapa, encara que amb el temps van anar incorporant utillatges més evolucionats, com la cisalla de palanca o la premsa de balancí a la fi de l'edat mitjana.
El gran avanç de la caldereria no es produeix fins a les últimes dècades del segle XVIII quan la irrupció de la màquina de vapor revoluciona la indústria en general i molt especialment la construcció naval i el transport terrestre. Els vaixells de vapor amb casc metàl·lic o el desenvolupament del ferrocarril, entre d'altres grans avenços, imposen la necessitat de construir grans estructures metàl·liques per a edificis, ponts o calderes. Tot això impulsa una veritable revolució tecnològica en tots els processos relacionats amb el treball de la xapa: tall, punxonat, corbat, rebordeado, plegat, reblada, etc.
La punxonadora
El punxonat és una operació de tall de xapes o làmines, generalment en fred, mitjançant un dispositiu mecànic format per dues eines: el punxó i la matriu. L'aplicació d'una força de compressió sobre el punxó obliga a penetrar en la xapa, creant una deformació inicial en règim elastoplàstic seguida d'un cisellat i trencament del material per propagació ràpida de fissures entre les arestes de tall del punxó i matriu. El procés acaba amb l'expulsió de la peça tallada (veure Metalunivers n º 5 Equips i Tecnologies per a Cort de Xapa)
L'aparició de la premsa de balancí a partir del segle XVI (veure Metalunivers n º 17 La llarga història del premsat de metalls) imprimeix un extraordinari avanç en la tècnica del punxonament i encunyat de xapa. A parir d'això es construeixen amb posterioritat punxonadores d'accionament manual amb arbre excèntric que permetien perforar forats de fins a 16 mm de diàmetre en planxa de 10 mm de gruix, o amb palanca recolzada i trinquet que aconseguien diàmetres de fins a 26 mm en palastre de 20 mm de gruix.
A mitjan segle XIX la irrupció de la màquina de vapor va ser el detonant d'un nou enlairament tecnològic. En ella es va basar la punxonadora dissenyada pel constructor de vaixells francès François Cave (1794-1875) que va ser patentada el 1836. Pocs anys després es van construir les primeres màquines combinades cisalla-punxonadora que han mantingut la seva vigència durant moltes dècades. Podem veure un exemple en el gravat adjunt, de principis del segle XX.
Punxonadora universal combinada amb cisalla per xapa i ferro perfilat, d'accionament manual. Catàleg General de Màquines-Eines 1913 Alfred H. Schütte
La màquina de vapor va ser el detonant que va permetre desenvolupar la tecnologia que, des de mitjans del segle XIX i fins als nostres dies, ha constituït la base teòrica de la major part de processos de mecanitzat de xapa
La cisalla
Per al tall de xapa o fleix les tisores o cisalla ha estat l'instrument bàsic durant segles. Com a instrument manual, l'ús de les tisores es remunta a l'edat del bronze. En els seus inicis era una fulla de metall doblegada en forma d'U i només a partir del segle XIV apareixen les tisores de pivot, amb les dues fulles mòbils al voltant d'un eix. L'anomenada cisalla o tisora de palanca, manejada manualment, permetia tallar gruixos de fins a 5 mm i també podia ser accionada a pedal.
La tecnologia associada al tall de xapa no va donar un tomb fins a mitjan segle XIX, quan es va dissenyar i construir la primera cisalla accionada a vapor, mitjançant un sistema de biela manovella i volant, per tallar palastre gruixut. En les dècades següents es van construir cisalles cada vegada més potents i sofisticades, equipades amb diverses fulles o combinades amb punxonadores, tal com ja s'ha descrit.
Els anomenats processos no convencionals per a tall de xapa (beam cutting processos): tall per raig d'aigua o d'aire, oxitall, arc de plasma o làser, són tecnologies desenvolupades totalment durant el segle XX.
Les tisores o cisalla, l'origen es remunta a l'edat del bronze, es perfecciona durant l'edat mitjana amb la tisora de pivot i, amb l'aparició de la màquina de vapor, dóna origen a les modernes cisalles automàtiques
Curvadora de xapa mitjançant cilindres, de principis del segle XX. Programa de fabricació de Maschinenfabrik Weingarten
Curvadora i plegadores
Per al corbat de xapa s'ha utilitzat tradicionalment un sistema basat en un joc de cilindres entre els quals es fa passar la xapa o el palastre fins a obtenir la curvatura desitjada. Les primeres màquines de corbar o cintradoras es feien girar mitjançant una maneta, a través d'un joc reductor d'engranatges. Cap a finals del segle XIX es van construir models accionats per transmissió que permetien corbar xapa i palastre de diferents amples i amb diferents potències, especialment aptes per a la construcció de calderes i dipòsits. Paral·lelament es van desenvolupar al seu torn els primers models de plegadores de xapa, com el que es pot observar en el gravat.
Plegadora de xapa, de principis del segle XX. Programa de fabricació de Maschinenfabrik Weingarten
A mitjans del segle XIX es dissenyen i construeixen les principals màquines associades als processos de tall i deformació de xapa: cisalles, punxonadores, rebladores i corbadora
La rebladora
El reblat permet acoblar dos o més xapes, prèviament trepades, mitjançant plançons metàl·lics, els extrems acaben en un cap preformada i una altra que es forma a l'operació del reblat. Si aquesta operació es realitza en calent sol denominar reblat. Com en les operacions anteriors, va ser també la irrupció del ferrocarril, a mitjan segle XIX, el que va posar de manifest la necessitat de trobar mètodes més eficients que la reblada manual per efectuar els milions de reblons que necessitaven les noves línies fèrries.
Va ser el fabricant britànic William Fairbairn (1789-1874) qui va desenvolupar la primera màquina rebladora que va permetre multiplicar per més de 10 la quantitat de reblons en relació al sistema manual. El disseny de Fairbairn, de 1838, va ser perfeccionat per Louis Lamaître pocs anys després. Aquesta nova màquina feia dos porta eines, un per foradar i un altre amb la buterola de reblar, ambdós accionats per un pistó de màquina de vapor.
Referències
- Màquines i Homes Patxi Aldabaldetrecu
- Història de la Màquina-Eina Metalunivers n º 4, 2002
- Equips i Tecnologies per Tall de Xapa Metalunivers n º 5, 2002
- La llarga història del premsat de metalls Metalunivers n º 17, 2003
- Catàleg General de Màquines-Eines 1913 Alfred H. Schütte
- Programa de fabricació de Maschinenfabrik Weingarten1922
