¿Qué es una máquina cizalla? Tipos, usos y cómo funciona

un maquina cortadora Es un dispositivo de corte mecánico que utiliza dos cuchillas afiladas que se mueven una sobre la otra para cortar láminas de metal, placas y otros materiales en línea recta. A diferencia del aserrado o la perforación, el cizallado produce cortes limpios y cuadrados sin generar calor ni astillas, lo que lo convierte en un equipo esencial en talleres de fabricación de metales, instalaciones de fabricación y sitios de construcción en todo el mundo.

La máquina funciona según un principio simple: una cuchilla permanece estacionaria mientras la otra se mueve vertical u horizontalmente para cortar el material. Este proceso es similar a cómo las tijeras cortan papel, pero con mucha más fuerza: las cizallas industriales pueden generar entre 20 a 600 toneladas de presión de corte , dependiendo de su tamaño y capacidad.

Cómo funcionan las máquinas cizallas

El proceso de corte implica cuatro etapas distintas que ocurren en segundos. Primero, el material se coloca contra el tope posterior, lo que garantiza dimensiones de corte precisas. Cuando se activa, la hoja superior desciende rápidamente, aplicando fuerza concentrada a lo largo de la línea de corte mientras la hoja inferior permanece fija.

uns the blades engage, they create a Zona de corte donde ocurre la deformación plástica. antes de que el material se fracture. La separación de la hoja, que normalmente se establece entre el 5 % y el 10 % del espesor del material, determina la calidad del corte. Un espacio demasiado amplio crea bordes ásperos; demasiado estrecha provoca un desgaste excesivo de las cuchillas.

Métodos de transmisión de energía

Las cizallas modernas utilizan tres sistemas de accionamiento principales:

• Accionamiento mecánico: Utiliza un sistema de volante y embrague, que ofrece velocidades de hasta 60 golpes por minuto para producción de gran volumen.
• Accionamiento hidráulico: Proporciona control de velocidad variable y fuerza constante en todo el recorrido de corte, ideal para materiales más gruesos.
• Accionamiento neumático: Común en máquinas más pequeñas para materiales de calibre más liviano, y ofrece tiempos de respuesta rápidos.

Tipos de máquinas cizallas

Tijeras de guillotina

Las tijeras de guillotina representan el tipo más común y cuentan con una hoja de corte vertical que se mueve hacia abajo. Estas máquinas manipulan materiales de láminas delgadas de placas de acero de hasta 1 pulgada de espesor . La capacidad de corte varía desde 4 pies hasta más de 40 pies de ancho, y los modelos más grandes se encuentran en centros de servicio de acero e instalaciones de construcción naval.

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Llamadas así por su apariencia de mandíbula, las tijeras de cocodrilo utilizan una acción de corte con bisagras donde se mueven ambas hojas. Estas máquinas destacan en el corte de chatarra, acero estructural y materiales de formas irregulares. Los depósitos de chatarra suelen utilizar cizallas de cocodrilo para procesar hasta 200 toneladas de metal al día , cortando barras de refuerzo, tuberías y ángulos de hierro con facilidad.

Tijeras de banco

Las cizallas de banco son herramientas compactas de accionamiento manual adecuadas para trabajos ligeros. Montados en bancos de trabajo, normalmente cortan materiales hasta acero dulce de calibre 16. Los pequeños talleres de fabricación y los contratistas de HVAC los prefieren por su portabilidad y cero costos operativos.

Cizallas rotativas

Las cizallas rotativas utilizan hojas circulares en lugar de bordes rectos, lo que permite cortes curvos e irregulares. La acción de corte continuo los hace 40% más rápido que las tijeras de guillotina para ciertas aplicaciones, particularmente en las industrias automotriz y aeroespacial donde se requieren formas complejas.

Aplicaciones y materiales industriales

Las cizallas procesan una amplia gama de materiales en numerosas industrias. En la fabricación de automóviles, cortan paneles de carrocería y componentes estructurales de aluminio y acero de alta resistencia. La industria de los electrodomésticos depende de las cizallas para producir Más de 15 millones de paneles de refrigeradores y lavadoras al año. sólo en América del Norte.

Compatibilidad de materiales

Los diferentes materiales requieren ángulos y espacios libres de hoja específicos para obtener resultados óptimos:

• Acero dulce: El material más comúnmente cortado, que requiere un espacio libre estándar para la hoja de entre el 6% y el 8% del espesor.
• Acero inoxidable: Exige hojas más afiladas y un espacio libre del 10 al 12 % debido a las propiedades de endurecimiento por trabajo.
• unluminum: Utiliza espacios libres más amplios (12-15 %) y ángulos de corte más bajos para evitar la adhesión del material.
• Cobre y latón: Requieren cambios frecuentes de hoja debido a su naturaleza abrasiva.

Las empresas constructoras utilizan equipos de corte portátiles para cortar paneles para techos, revestimientos y plataformas metálicas en el lugar. Los contratistas de HVAC procesan conductos de acero galvanizado calibre 24, haciendo miles de cortes precisos por proyecto sin generar chispas ni zonas afectadas por el calor.

undvantages Over Alternative Cutting Methods

El corte ofrece distintos beneficios en comparación con el corte por plasma, el corte por láser o el aserrado. El proceso produce cero zonas afectadas por el calor , preservando las propiedades del material a lo largo del borde cortado. Esto hace que el corte sea ideal para aplicaciones donde la distorsión térmica comprometería la precisión de la pieza o donde se requiere soldadura posterior.

Los costos operativos siguen siendo significativamente más bajos que los métodos de corte térmico. Una cizalla hidráulica consume aproximadamente 15 kilovatios durante su funcionamiento, mientras que una cortadora láser comparable requiere entre 30 y 50 kilovatios. Más de un año de funcionamiento, esto se traduce en $8,000-$12,000 en ahorro de energía para instalaciones que funcionan con dos turnos diarios.

Las ventajas de velocidad se hacen evidentes en la producción de gran volumen. Las modernas cizallas CNC completan los cortes en 2 o 3 segundos, incluido el posicionamiento del material. Cortar con láser la misma pieza puede tardar entre 8 y 12 segundos, lo que reduce el rendimiento entre un 60 y un 70 %. Para los fabricantes que producen miles de piezas idénticas, esta eficiencia impacta directamente en la rentabilidad.

Componentes y características clave

Sistema de tope trasero

El tope trasero posiciona el material con precisión antes de cortar. Los topes traseros CNC modernos logran repetibilidad dentro de ±0,004 pulgadas , esencial para mantener tolerancias estrictas en todas las tiradas de producción. Los calibres traseros de múltiples ejes permiten cortes en ángulo y geometrías de piezas complejas sin reposicionamiento manual.

Construcción de la hoja

Las hojas de cizalla suelen estar hechas de acero para herramientas con índices de dureza de entre 58 y 62 HRC. Los entornos de alta producción utilizan hojas con inserciones endurecidas o bordes de carburo que duran 5-10 veces más que el acero para herramientas estándar. Las hojas indexables de cuatro lados reducen el tiempo de inactividad al permitir a los operadores rotar hacia bordes de corte nuevos sin quitar la hoja.

Sistemas de seguridad

Las cizallas contemporáneas incorporan múltiples características de seguridad exigidas por OSHA y las normas internacionales. Las cortinas de luz detectan la intrusión del operador y detienen el movimiento de la hoja en milisegundos. Los controles de dos manos evitan la activación accidental, mientras que los protectores de las hojas protegen a los operadores de escombros voladores y puntos de pellizco.

Seleccionar la máquina cizalla adecuada

La elección del equipo de corte adecuado depende de varios factores. El espesor del material determina el tonelaje requerido; una regla general estima 1 tonelada de fuerza por pulgada de ancho de acero dulce con un espesor de un cuarto de pulgada. Un taller que corta regularmente acero de un cuarto de pulgada de 10 pies de ancho necesita una cizalla de 120 toneladas como mínimo.

El volumen de producción influye en si el accionamiento mecánico o hidráulico tiene sentido económico. Las cizallas mecánicas cuestan entre un 20 y un 30 % menos al principio, pero funcionan a velocidades fijas. Los modelos hidráulicos proporcionan control de velocidad variable y un mantenimiento más sencillo, lo que justifica precios más altos en instalaciones que funcionan con múltiples turnos.

unccuracy requirements determine whether CNC controls are necessary. Manual back gauges suffice for rough cutting and scrap processing, achieving tolerances around ±0.030 inches. Parts requiring tighter specifications need CNC positioning, which adds $15,000-$50,000 al costo de la máquina, pero elimina los errores de medición y reduce el tiempo de configuración en un 75%.

1. Calcule el espesor y ancho máximo del material necesario
2. Determinar el volumen de producción y el tiempo de ciclo requerido.
3. unssess tolerance requirements for your applications
4. Considere el espacio disponible y el suministro de energía
5. Evaluar los costos de mantenimiento y reemplazo de cuchillas a largo plazo

Consideraciones operativas y de mantenimiento

El mantenimiento adecuado prolonga la vida útil de la cizalla y mantiene la calidad del corte. El fluido hidráulico debe cambiarse cada 2.000 horas de funcionamiento o anualmente, lo que ocurra primero. El fluido contaminado provoca un movimiento errático del ariete y daña los sellos, lo que genera costosas reparaciones que promedian entre $ 3000 y $ 8000.

Los intervalos de afilado de las cuchillas dependen del tipo de material y del volumen de producción. Al cortar acero dulce, las hojas generalmente requieren afilarse después de 40 000 a 60 000 cortes. El acero inoxidable reduce esto a 20.000-30.000 cortes debido al mayor desgaste. El afilado profesional cuesta entre 200 y 400 dólares por juego de cuchillas, pero restaura el rendimiento a una condición casi nueva.

Las inspecciones diarias deben verificar la separación adecuada entre las hojas, la precisión del tope posterior y el funcionamiento del sistema de seguridad. La lubricación semanal de chavetas, placas de desgaste y puntos de pivote evita el desgaste prematuro. Informe de instalaciones que implementan cronogramas de mantenimiento preventivo 60% menos paradas no planificadas en comparación con aquellos que realizan solo reparaciones reactivas.