Una chapa se pliega estirando las fibras de fuera y comprimiendo las de dentro. Si el radio interior es demasiado pequeño para el espesor, las fibras exteriores se rompen: la pieza sale con una grieta en la arista, o sin grieta visible pero ya debilitada por donde va a fallar. El radio mínimo de plegado depende del espesor, y de poco más. Esta es la tabla, con la pestaña mínima que una plegadora puede sujetar, y debajo una calculadora del desarrollo para saber cuánto mide la chapa antes de plegarla.
Calculadora del desarrollo de un pliegue
Longitud de la fibra neutra por el factor K, plegado al aire. Los mismos números que la tabla.
1. Tabla de radios de plegado de chapa por espesor
Acero al carbono (S235, DC01), plegado al aire con matriz en V y pliegue transversal al sentido de laminación, que es como debería ir siempre que se pueda. La tercera columna es la pestaña más corta que una matriz normal, de V igual a ocho veces el espesor, puede sujetar sin que la chapa se meta dentro.
| Espesor (mm) | Radio interior mínimo (mm) | Pestaña mínima (mm) |
|---|---|---|
| 0,5 | 0,7 | 2,6 |
| 0,8 | 0,9 | 3,9 |
| 1 | 1,5 | 5,2 |
| 1,2 | 1,7 | 6,5 |
| 1,5 | 2 | 7,8 |
| 2 | 2,7 | 10,4 |
| 2,5 | 3,4 | 13 |
| 3 | 3,9 | 15,6 |
| 4 | 5 | 20 |
| 5 | 7 | 26 |
| 6 | 8,5 | 32 |
| 8 | 10 | 39 |
| 10 | 13,5 | 52 |
| 12 | 17 | 65 |
| 15 | 20 | 78 |
| 20 | 25 | 104 |
| 25 | 39 | 163 |
| 30 | 47 | 195 |
Si el pliegue va en el sentido de laminación, multiplica el radio por 1,5 o 2: las fibras de la chapa van en esa dirección y se abren con más facilidad. En chapa cortada a láser, el borde endurecido por el corte también pide algo más de radio.
El radio de la tabla no es el que sale, es el que hay que pedir. En plegado al aire el radio interior real lo pone la V de la matriz, no el punzón: sale aproximadamente V/6, o sea 1,3 veces el espesor con una V de 8t. Por eso los radios de la tabla rondan ese valor. Un radio menor exige matriz más estrecha y más tonelaje, y un radio mucho mayor exige punzón de radio o plegar en varias pasadas.
2. Inoxidable, aluminio y otros materiales
La tabla es de acero. Los demás materiales se dan como factor sobre ese radio, porque la forma de la curva es la misma y lo que cambia es cuánto se deja estirar cada uno antes de agrietarse.
| Material | Radio mínimo | Ejemplo en 2 mm | Qué hay que saber |
|---|---|---|---|
| Acero al carbono (S235, DC01) | el de la tabla | 2,7 mm | El material de la tabla. |
| Acero galvanizado | el de la tabla | 2,7 mm | Igual que el acero; con radios muy cerrados el zinc puede agrietarse en la cara exterior. |
| Inoxidable (AISI 304, 316) | 1.5 × el de la tabla | 4,1 mm | Recupera mucho (springback): hay que sobreplegar 2 a 4 grados. |
| Aluminio 5754 / 5083 (H111, H22) | 1.5 × el de la tabla | 4,1 mm | Aleaciones para plegar. En estado duro (H24, H26) subir a 2 x t. |
| Aluminio 6082 / 6061 T6 | 3 × el de la tabla | 8,1 mm | Estado T6: se agrieta con radios cerrados. Si se puede, plegar en T4 y tratar despues. |
| Cobre y latón recocido | el de la tabla | 2,7 mm | El latón duro (H) necesita 2 x t o más. |
El aluminio es el que más engaña: una aleación 5754 en estado blando se pliega como el acero, y una 6082 T6 del mismo espesor se agrieta con el mismo radio. En chapa de aluminio hay que saber la aleación y el estado, no solo el espesor.
El inoxidable no se agrieta con facilidad, pero recupera más que ningún otro: al soltar la chapa el ángulo se abre entre 2 y 4 grados. La plegadora lo compensa sobreplegando, y por eso una pieza de inox plegada con el programa del acero sale abierta.
3. Pestaña mínima, agujeros cerca del pliegue y alivios
La pestaña mínima de la tabla sale de la matriz: con una V de ocho veces el espesor, la chapa necesita apoyar en los dos labios, y eso son unas 5,2 veces el espesor medidas desde la cara exterior del pliegue. Un ala más corta se cuela dentro de la V y sale torcida o sin plegar. Si la pieza necesita un ala más corta hay dos salidas: plegar con una V más estrecha, que obliga a un radio menor, o plegar el ala larga y recortar después.
- Agujeros junto al pliegue. Cualquier agujero a menos de 2 veces el espesor más el radio de la línea de plegado se deforma en óvalo. Si tiene que ir ahí, se hace después de plegar o se dibuja ya ovalado a propósito.
- Alivios de plegado. Cuando un ala plegada acaba contra una zona plana, la esquina desgarra la chapa. Se corta una ranura de anchura igual al espesor y profundidad igual al radio más el espesor, en el desarrollo, antes de plegar.
- Pliegues consecutivos. Entre dos líneas de plegado hace falta espacio para que la chapa apoye en la matriz: como mínimo la pestaña mínima de la tabla, y más si el segundo pliegue va hacia el otro lado.
4. Cómo se calcula el desarrollo: fibra neutra y factor K
Al plegar, las fibras exteriores se alargan y las interiores se acortan. Hay una que no cambia de longitud: la fibra neutra, y es la que hay que medir para saber cuánta chapa consume el pliegue. No está en el centro del espesor sino algo más cerca de la cara interior, y su posición se da como fracción del espesor: el factor K.
Desarrollo del pliegue = α (rad) × ( R + K × t )α es el ángulo de plegado en radianes, R el radio interior, t el espesor. Un pliegue de 90° son π/2 = 1,5708 radianes.
| R / t | Factor K | Dónde se da |
|---|---|---|
| menor que 1 | 0,33 | radios muy cerrados, plegado con matriz estrecha |
| de 1 a 2 | 0,40 | lo habitual: radio parecido al espesor |
| de 2 a 4 | 0,45 | radios amplios |
| mayor que 4 | 0,50 | curvado en rodillos, la fibra neutra ya está en el centro |
Son los valores que usa la calculadora de arriba. Los programas CAD traen su propio valor por defecto (SolidWorks 0,5, otros 0,44) y cada taller tiene su tabla medida en su máquina: si la plegadora te da la suya, esa manda.
En la práctica se trabaja con la deducción de plegado: se dibuja la pieza con sus cotas exteriores, se suman, y se resta una cantidad por cada pliegue. Con los mismos datos de la calculadora, chapa de 2 mm con radio 2 a 90°: el pliegue consume 5,5 mm de fibra neutra, y como las dos cotas exteriores se solapan en la esquina, la deducción queda en 3,9 mm. Una escuadra de 50 × 50 exteriores en esa chapa se corta a 50 + 50 − 3,9 = 96,1 mm.
5. Medidas estándar de plancha de chapa
Antes de fijar las dimensiones de una pieza conviene saber de qué plancha va a salir. Los almacenes sirven la chapa en dos formatos habituales, y en algunos más bajo pedido:
| Formato | Medidas (mm) | Cuándo se usa |
|---|---|---|
| Pequeño | 2000 × 1000 | espesores finos, láser de mesa pequeña, aluminio y inox |
| Grande | 3000 × 1500 | el estándar de corte láser en acero, de 1 a 15 mm |
| Intermedio | 2500 × 1250 | frecuente en inoxidable y aluminio |
| Largo | 4000 × 2000 y 6000 × 1500 | bajo pedido; solo si la máquina de corte los admite |
Los espesores comerciales en acero van de 0,5 a 3 mm en décimas y medias, y de 3 en adelante en milímetros enteros: 4, 5, 6, 8, 10, 12, 15, 20. Pedir 2,2 mm o 7 mm es pedir un pedido especial.
La consecuencia práctica: adaptar la pieza a la plancha, no la plancha a la pieza. Un desarrollo de 1.020 mm de largo obliga a comprar plancha de 3.000 y desperdiciar; uno de 990 sale tres veces de la misma plancha. Cuando una cota no es funcional, se ajusta al formato.
6. Anidado de piezas en la plancha
El anidado, o nesting, es la colocación de los desarrollos en la plancha para aprovechar el máximo de material. Lo hace el software de la máquina de corte, pero el diseño decide cuánto puede aprovechar:
- Separación entre piezas: como mínimo el espesor de la chapa, y nunca menos de 2 o 3 mm en corte láser; en chapa gruesa, más. Si dos piezas quedan demasiado juntas, el calor del corte deforma el puente que las separa.
- Margen al borde de la plancha: de 5 a 10 mm. Los bordes de la plancha no son rectos ni están a escuadra.
- Orientación respecto a la laminación: si la pieza se va a plegar, el pliegue tiene que quedar transversal a la laminación, y eso fija cómo se coloca en la plancha. Dos piezas iguales anidadas a 90° una de otra saldrán con radios distintos.
- Aprovechamiento: entre el 70 y el 80 % es un buen anidado; una pieza rectangular bien dimensionada pasa del 85 %. Lo que sobra se paga igual: el precio del corte se calcula sobre la plancha entera.
- Piezas pequeñas dentro de los huecos: los recortes interiores de una pieza grande son sitio para arandelas y piezas menores del mismo espesor. Vale la pena agrupar pedidos por espesor.
7. Errores que salen caros en el taller
- Radio interior menor que el espesor en aluminio o en chapa gruesa: grieta en la arista exterior, a veces invisible hasta que la pieza trabaja.
- Pestaña más corta que la de la tabla: el ala se mete en la V y sale torcida. Pasa mucho en los remates de 5 mm que se dibujan para cerrar un canto.
- Agujero a 2 mm del pliegue: sale ovalado y el tornillo no entra.
- Olvidar el alivio de pliegue en una esquina interior: desgarro.
- Cotas que no salen de la plancha: una pieza de 1.010 mm que con 990 habría cabido tres veces.
- Pliegue paralelo a la laminación sin subir el radio: grieta en la primera serie, sin explicación aparente porque el prototipo salió bien.
8. Para comprobar radios y desarrollos en el taller
Tres herramientas baratas que ahorran discusiones con el plegador:
Lo que uso para medir chapa plegada
- Juego de galgas de radios: hojas con radios de 1 a 25 mm para comprobar el radio interior de un pliegue de un vistazo. Es la única forma de saber si el taller ha usado la matriz que le pediste.
- Calibre digital de 150 mm: espesor real de la chapa, que no siempre es el nominal, y pestañas. Con la punta de profundidad se mide la altura de las alas.
- Goniómetro digital: el ángulo real tras la recuperación. En inoxidable la diferencia entre lo pedido y lo que sale se mide aquí.
- Plegadora manual de sobremesa: para chapa hasta 1,2 mm y prototipos. Sirve para comprobar radios y desarrollos antes de mandar la serie a un taller.
9. Preguntas frecuentes
¿Cuál es el radio mínimo de plegado de una chapa de 2 mm?
En acero al carbono, 2,7 mm. En inoxidable, unos 4,1 mm. En aluminio 6082 T6, 8,1 mm o más; en 5754 blando basta con 4,1.
¿El radio de plegado es el interior o el exterior?
El interior, siempre. El exterior es el interior más el espesor. Cuando un plano dice «R2» en un pliegue de chapa de 2 mm, la arista exterior tiene radio 4.
¿Qué es el factor K?
La posición de la fibra neutra dentro del espesor, de 0 (cara interior) a 0,5 (centro). Con radios cerrados anda por 0,33 o 0,40; con radios amplios se acerca a 0,5. Sirve para calcular cuánta chapa consume cada pliegue.
¿Cómo se calcula el desarrollo de una chapa plegada?
Se suman las cotas exteriores de todas las alas y se resta la deducción de cada pliegue. La deducción sale de la calculadora de arriba: para 2 mm, radio 2 y 90° es 3,6 mm.
¿Se puede plegar aluminio 6082 T6?
Sí, con radio de 3 veces el espesor o más y aceptando algo de riesgo. Si la pieza lo permite, se pliega en estado T4 y se envejece después, o se elige una 5754 que se pliega sin problema.
¿Por qué el inoxidable sale con el ángulo abierto?
Por la recuperación elástica: el inox vuelve entre 2 y 4 grados al soltar la matriz. El taller lo compensa sobreplegando, pero necesita saber que es inox para ajustar el programa.
¿Qué distancia tiene que haber entre un agujero y el pliegue?
Al menos dos veces el espesor más el radio interior, medida desde la línea de plegado. Más cerca, el agujero se ovala al plegar.
Seguir leyendo
- Tabla de brocas para rosca métrica — para roscar la chapa cuando el espesor lo permite; por debajo de 3 mm, tuerca remachable
- Tabla de par de apriete de tornillos — lo que aguanta la rosca una vez hecha
- Ingeniería inversa: del escaneado 3D al CAD — cuando la pieza de chapa ya existe y no hay plano: se escanea, se saca el sólido y el desarrollo lo calcula el CAD
Si la pieza de chapa está por diseñar, en diseño de piezas en chapa hacemos el desarrollo, el anidado y los planos para el taller. Y si la pieza ya existe y hay que reproducirla o modificarla, se escanea en 3D y se obtiene el CAD con sus radios reales.
¿La chapa ya está plegada y no hay plano?
Estas tablas sirven para diseñar desde cero. Si tienes una pieza plegada que hay que reproducir y nadie tiene el desarrollo, la escaneamos y sacamos su geometría real, radios incluidos, sin desmontar nada.
Hola, solo agradecer la información.
Saludos cordiales