Barra vs. placa: ¿Cómo tomar la decisión correcta en la fabricación?

La barra y la placa son dos materiales que pueden servir como una buena base para las prácticas de fabricación modernas. Ofrecen una versatilidad única gracias a su capacidad de adaptarse a diferentes formas y configuraciones.

Un buen conocimiento de estos materiales ayudaría a ejecutar con éxito proyectos complejos y a emplear técnicas de fabricación avanzadas. Este artículo le proporcionará información valiosa sobre la barra y la placa, explorando sus diversos tipos, diferentes aplicaciones y consideraciones necesarias al utilizarlos.

¿Qué es la barra?

La barra es un tipo de materia prima utilizada para varias aplicaciones en diversas industrias de fabricación y mecanizado para la fabricación precisa y versátil de componentes. Se usa con mayor frecuencia para crear componentes de productos mediante procedimientos de mecanizado como el taladrado, el conformado y el corte. La barra siempre está en su forma bruta, generalmente varillas largas, redondas o rectangulares, o formas de placa, y es en su mayoría uniforme en estructura y composición, lo que contribuye a su calidad general.

Diferentes formas de barras y sus aplicaciones

Las barras vienen en diferentes formas y configuraciones según el proyecto para el que se pretenda usarlas. Por ejemplo, las barras como las varillas de forma cilíndrica pueden servir en procesos de torneado debido a su forma redonda. Son útiles durante el mecanizado en torno para fabricar piezas redondas con precisión.

Las barras de forma cuadrada se utilizan para producir bastidores y soportes, que son componentes esenciales de varios procesos de mecanizado. Esta barra también es importante en la fabricación precisa de componentes estructurales.

Las barras planas suelen tener forma de placa plana, de ahí su nombre. Son esenciales para fabricar juntas, sellos y componentes planos que necesitan estabilidad estructural o superficies más amplias. Además, las barras hexagonales pueden utilizarse para fabricar sujetadores, pernos, tuercas y tornillos.

Tipos de barras que debe conocer

Existen diferentes tipos de barras según el material utilizado para producirlas, así como el propósito que sirven.

Barra de acero (al carbono)

Conocida por su resistencia y flexibilidad de uso en diversos procesos de mecanizado y aplicaciones industriales, la barra de acero al carbono cuenta con características que la convierten en uno de los materiales más fiables que ofrece precisión y robustez en la producción de componentes estructurales.

Es mecanizable con precisión, con niveles de dureza y una soldabilidad de primera. Estas características hacen de las barras de acero al carbono una opción preferida en la industria de la forja. Además, la industria automotriz utiliza barras de carbono para componentes que pueden soportar cargas pesadas sin deformarse, como el cigüeñal.

Barra de acero inoxidable

La barra de acero inoxidable tiene una excelente resistencia al calor y a la corrosión, lo que la convierte en una opción fiable en industrias que necesitan tales materiales. Cuenta con características deseables como una alta capacidad higiénica, una notable resistencia a la tracción y durabilidad, lo que la hace idónea para componentes médicos y piezas de procesamiento de alimentos.

Los componentes de procesamiento de alimentos necesitan materiales que no reaccionen con la humedad para evitar la corrosión y favorecer la longevidad. Además, la barra de acero inoxidable se utiliza en la industria médica para equipos quirúrgicos porque no reacciona con los fluidos corporales. Asimismo, en la industria química se utiliza para piezas de plantas que requieren resistencia a la corrosión frente a productos químicos.

Barra de aluminio

La barra de aluminio es reconocida por su ligereza y alta resistencia a la corrosión. Además, mantiene una conductividad térmica, conformabilidad y relación resistencia-peso excepcionales. Estas características la convierten en la mejor opción para industrias que necesitan componentes de alta resistencia, resistentes a la fatiga pero ligeros.

El sector automotriz también utiliza barras de aluminio en la fabricación de rieles de puertas y ventanas que requieren resistencia a la corrosión y resistencia mecánica. También puede utilizarse para fabricar piezas de motor, suspensión y frenos.

Barra de plástico

La barra de plástico ofrece un sustituto ligero con una amplia gama de cualidades que satisfacen diversas necesidades en distintas industrias. Según su composición física, sus propiedades pueden incluir flexibilidad, resistencia a la corrosión y distintos grados de estabilidad térmica.

Debido a su bajo coeficiente de fricción y sus cualidades autolubricantes, la barra de plástico es esencial en la producción de piezas de maquinaria como engranajes y casquillos. Además, este material se distingue por su carácter inerte que protege contra la contaminación en industrias que exigen materiales resistentes a productos químicos, como el procesamiento de alimentos o la industria farmacéutica.

¿Qué es una placa?

La placa es una forma de metal o aleación plana que viene en forma de placa y se utiliza en diferentes aplicaciones y procesos de fabricación. Pueden adoptar distintas formas, que incluyen planchas y láminas. La placa es una buena materia prima para la fabricación de chapa metálica, piezas mecanizadas, materiales de construcción y fabricación de suelos.

Procesos de fabricación de placas

La fabricación de placas metálicas implica una serie de procesos. Estos procedimientos conducen a la producción de aleaciones metálicas en placa utilizadas para fabricar otros componentes.

Proceso de fundición

Este proceso comienza colocando el metal fundido en la cavidad de un molde. Después de enfriarse, el metal toma la forma del molde. Puede utilizarse para obtener diferentes formas de placa usando la forma de molde requerida. La fundición de metales ayuda a producir lingotes que se utilizan para fabricar placas metálicas.

Proceso de unión y ensamblaje

Durante la unión, las placas se unen para formar una nueva forma de manera permanente o semipermanente mediante soldadura fuerte, soldadura, fijación o soldadura blanda.

Proceso de deformación

Aquí es donde la placa metálica se convierte en la forma deseada mediante extrusión, conformado de metal, conformado por rodillos y forja.

Eliminación de material

Este proceso implica la eliminación de las partes de la placa que no se necesitan para lograr la forma deseada. Puede realizarse mediante mecanizado y el uso de láseres o haces.

Tratamiento térmico

Este proceso ayuda a mejorar características especiales como la ductilidad, la dureza, la maquinabilidad y la durabilidad. Se realiza mediante recocido, revenido, envejecimiento o tratamiento de solución.

Acabado

Una vez lograda la estructura de la placa, el proceso de acabado ayuda a obtener la textura superficial y el brillo necesarios. También ayuda a mejorar la resistencia a la corrosión, la fatiga y la tracción de la placa. Los procesos de acabado para placas incluyen el bruñido, el pulido, el galvanizado, el aceitado y el pintado.

Tipos de placas metálicas que debe conocer

Existen diferentes tipos de placas metálicas utilizadas como materias primas para varias industrias y aplicaciones.

Placas galvanizadas

Las placas galvanizadas cuentan con una capa adicional de zinc y, debido a ello, son más resistentes al deterioro. Estas placas de acero también pueden soportar una variedad de temperaturas. Las placas galvanizadas son una opción popular para materiales de techado como las láminas de techado corrugado y los cobertizos. Debido a su longevidad y robustez, se utilizan con frecuencia en los automóviles.

Placas estriadas

Los patrones angulares en relieve en la superficie de la lámina definen las placas estriadas. Toda la superficie de la placa tiene mayor agarre gracias a estos patrones en relieve, lo que facilita el desplazamiento al usar este material. Puede mantener las placas estriadas con facilidad gracias a sus superficies, que pueden soportar los efectos de la suciedad, los aceites y el polvo.

Placas de acero dulce

Las placas de acero dulce son un tipo de acero al carbono extremadamente fiable que viene en diferentes grosores. La mayoría de las empresas de construcción utilizan placas de acero dulce para formar diferentes formas de estructura, ya que se pueden soldar con facilidad para crear diversos equipos. Además, no se necesita ninguna herramienta de corte especial para retirar secciones de las placas de acero dulce, ya que se pueden cortar con máquinas de corte generales.

Placas B.I. y G.I.

Las placas B.I. (hierro negro) y G.I. (hierro galvanizado) están entre las placas más utilizadas en la industria de la construcción. Ambas placas son similares en que están recubiertas de zinc; sin embargo, mientras que las placas de hierro negro (B.I.) tienen una composición de aluminio y cobre, las placas G.I. están hechas de diferentes metales. Las placas G.I. se utilizan principalmente para fabricar electrodomésticos debido a su ligereza y durabilidad. Sin embargo, las placas B.I. se utilizan para fabricar unidades de aire acondicionado y vallas publicitarias.

Diferencias entre la placa y la barra

La barra y la placa se diferencian de varias maneras, principalmente en el proceso de fabricación y las aplicaciones. Además, las aleaciones metálicas de barra y placa difieren en forma y dimensiones.

Aplicaciones

La barra se utiliza para fabricar componentes que requieren una forma específica como ejes, pistones y otras piezas automotrices y aeronáuticas. Las placas, por otro lado, se utilizan con fines de construcción, como la construcción de puentes, barcos, bastidores o cualquier cosa que necesite metal plano.

Proceso de fabricación

La barra se produce mediante técnicas de trefilado, extrusión y laminación, que le dan forma mediante calor y presión. La placa se fabrica mediante un proceso de forja que incluye calentar y martillar el metal hasta obtener la forma y dimensión deseadas.

Forma y dimensiones

Las placas tienen forma plana y son bidimensionales, con un ancho y grosor fijos. Normalmente vienen en tamaños estándar, por ejemplo, 4 por 8 pies o 5 por 10 pies. Las dimensiones de la barra también son de longitudes estándar como 20 pies o 10 pies, en su mayoría con una forma específica: redonda, larga o rectangular, con un área de sección transversal fija.

Características

La placa se somete a un proceso de laminación que le da una estructura de grano menos uniforme. Sin embargo, sigue proporcionando una buena resistencia a la corrosión. Las barras tienen una estructura de grano más uniforme, lo que mejora su durabilidad y resistencia.

¿Cómo elegir entre barra y placa de aluminio para el mecanizado CNC?

Al elegir entre barra y placa para el mecanizado, hay aspectos que debe considerar para tomar la decisión correcta. Incluyen:

Rango de tamaño del producto

Debe tener en cuenta el tamaño de la pieza personalizada que desea fabricar al elegir entre barra y placa de aluminio. Mientras que la barra tiene una relación de aspecto más estrecha debido a un tamaño de ancho y grosor similar formado mediante el proceso de extrusión, la placa generalmente tiene una relación de aspecto más amplia con una altura y ancho variables formados a partir de la fundición continua.

Las barras cuadradas de aluminio, especialmente la cuadrada 6061-T6, están entre las más utilizadas en el mecanizado CNC de aluminio. Tiene una buena resistencia a la tracción del metal, lo que la convierte en un material ventajoso para una variedad de componentes estructurales, incluidos bastidores de camiones, piezas de avión y muchos más.

Además, la placa tiene una superficie o forma más plana y rectangular en su forma nativa y cuenta con una relación de aspecto más amplia con variación en altura, ancho y profundidad. Se forman mediante procedimientos de fundición normal o continua y pueden producir grandes preformas con distintos grosores llamadas tochos.

Precio

El precio del material generalmente depende del peso, especialmente cuando se trata de barra y placa. En este sentido, la barra es más económica que la placa por libra.

El material de placa en forma de anillos, rectángulos y bridas cortado a medida puede ayudar a ahorrar tiempo frente al fresado de cada característica a partir de un tocho. Debería optar por una placa cuando una varilla o barra extruida no sea viable para el tamaño del componente.

Condición del borde

Se utiliza una sierra de cinta para cortar el material de barra, especialmente en los extremos. Naturalmente, el proceso de extrusión deja las esquinas de la barra cuadrada con un pequeño radio y un grano lineal en los lados perpendiculares a los bordes.

Usando una sierra de cinta o un corte por chorro de agua, puede dar forma a la placa a lo largo de sus bordes verticales. Al seleccionar un material, es crucial tener en cuenta las tolerancias del material tanto de los bordes cortados como naturales.

Aplicaciones de la barra y la placa en diversas industrias

Las placas y las barras pueden utilizarse convencionalmente para diversos fines. La versatilidad y la relación resistencia-peso de los materiales los hacen adecuados para varias industrias.

Aeroespacial

En el sector aeroespacial, la barra se utiliza en la fabricación de piezas de avión que necesitan materiales ligeros pero robustos. Diferentes tipos de placas de aleación de aluminio se utilizan en la fabricación de componentes con fines de aviación. Los ejemplos incluyen estructuras de alas y conjuntos de tren de aterrizaje para aeronaves.

Construcción

La barra y la placa se utilizan para fabricar componentes con fines y aplicaciones de construcción. Ayudan a reforzar estructuras de hormigón para mejorar la durabilidad y la resistencia. Además, el uso de barras de acero dentro de vigas y columnas ayuda a garantizar la resistencia a fuerzas externas, así como la integridad estructural.

Automotriz

La placa y la barra se utilizan ampliamente en la industria automotriz para fabricar piezas cruciales como soportes de motor y piezas del chasis. La barra metálica es un material robusto perfecto para construir marcos estructurales que dan estabilidad y soporte a los vehículos.

Ingeniería y fabricación

La barra se utiliza en la fabricación como punto de partida para una variedad de procesos de mecanizado, lo que hace posible crear componentes complejos con precisión. El torneado es uno de los principales métodos de mecanizado utilizados con la barra. La placa resulta útil para fines de construcción y automotrices, ya que tiene una superficie plana y extensa.

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Conclusión

La barra y la placa son dos materiales que pueden proporcionar una base sólida para las técnicas de producción contemporáneas. Debido a su capacidad de adoptar muchas formas y configuraciones, ofrecen una variedad distintiva de versatilidad. Por ello, tener un conocimiento sólido de estos materiales sería beneficioso para implementar procedimientos de fabricación sofisticados y llevar a cabo proyectos exigentes.

Preguntas frecuentes

¿Se puede personalizar la barra para dimensiones específicas?

Sí, la barra se produce mediante diferentes procesos de mecanizado, como corte, aserrado, rectificado, tratamiento térmico y soldadura.

¿Cuál es la diferencia entre una placa de aluminio y una barra plana?

Hay poca diferencia estructural entre ambas. Si el producto tiene más de 8 pulgadas de ancho, entonces es una placa, pero si es menos, entonces es una barra plana.

¿Qué diferencias hay entre láminas, placas y barras?

Una lámina es un elemento más delgado que puede ser tan delgado como 1mm o tan grueso como 25mm, y se corta de una gran bobina enrollada continua. Por otro lado, una placa es una sola pieza de metal que se fabrica o lamina y es ligeramente más gruesa. Las dimensiones de la barra son de longitudes estándar como 20 pies o 10 pies, en su mayoría con una forma específica: redonda, larga o rectangular.