Procesamiento de metales: ¿qué tipos hay y qué aplicaciones tiene?

Los metales están presentes en cada rincón de nuestras vidas, por trivial que parezca. Juegan un papel crucial en nuestra forma de vivir: nuestro trabajo, nuestra vida personal… Desde nuestras comodidades caseras (electrodomésticos, sillas, sofás, utensilios de cocina…) hasta nuestro bienestar social (iluminación en las calles, asientos de paradas de autobús, material médico…), los metales son elementos raíz de nuestras vidas, y el procesamiento de metales es el proceso imprescindible para que lo sean.

¿Qué es el procesamiento de metales?

El procesamiento de metales consiste en someter a estos elementos a un proceso de transformación física, química o biológica para su uso en ensamblaje en procesos de fabricación. Por ejemplo la estructura de un automóvil requiere metales que hayan pasado por un proceso de mecanizado que generalmente se produce en una planta especializada como Ferros Planes antes de ser enviados a la planta de ensamblaje de automóviles, o la estructura de mobiliario urbano como las farolas, los bancos o las barandas necesitan que los metales utilizados pasen por un proceso de galvanizado para procurar su resistencia a los agentes externos como las altas temperaturas o el agua de la lluvia.

A menudo se confunde fabricación, mecanizado y procesamiento de metales, pero en realidad se refieren a cosas diferentes que pueden estar incluidas en otras.

Fabricación, mecanizado y procesamiento de metales: diferencias

La fabricación, por ejemplo, puede referirse a la producción de las piezas del metal en bruto (por ejemplo, bobinas o planchas) pero también hay quien engloba en ella también el posterior proceso de mecanizado, ya que también se refiere a una parte del proceso de producción de estas piezas, posterior a la inicial.

Por otro lado, el mecanizado del metal, como hemos explicado en posts anteriores como este, es el conjunto de procesos industriales de eliminación de material (corte, marcado, prensado, agujereado, etc.) que se llevan a cabo en una materia prima que ya ha pasado por un proceso previo de fabricación (piezas en bruto), para que reúna los requisitos necesarios de forma y tamaño para el ensamblaje en la planta de fabricación del producto final.

El procesamiento, a su vez, puede incluir los procesos de mecanizado pero también otros procesos de transformación que no implican eliminación de material sino incluso adición, como el galvanizado o el zincado, la soldadura o el laminado.

Los procesos que involucran el procesamiento de metales, por lo tanto, son complejos y variados, requieren capacitaciones y maquinaria diferentes y tienen costes, normativas y aplicaciones muy diferentes. A continuación detallaremos algunos de los más comunes y sus aplicaciones.

Procesos que puede comprender el procesamiento de metales

Corte

El corte de metales es uno de los procesos más habituales en el procesamiento de metales. Consisten en separar partes del metal en mitades, tercios o porciones más pequeñas. A menudo este proceso se lleva a cabo cuando el metal todavía no tiene ninguna forma en particular, antes de procesos posteriores como el mecanizado. La maquinaria que puede llevar a cabo este tipo de procesamiento de metales puede ir desde sierras cintas o radiales hasta láseres y otra maquinaria de alta tecnología, dependiendo de requisitos como la precisión del corte, el plazo de entrega o el presupuesto.

Plegado

El plegado de metales es uno de los procesos más complejos en el procesamiento de metales, que implica la deformación plástica de una superficie de metal para darle una forma con un ángulo determinado. A diferencia de otros procesos, el plegado requiere instalaciones con equipos muy específicos de alta tecnología, dada la complejidad del proceso, y de hecho a menudo se sustituye el plegado por la unión de dos paneles metálicos que ya cuenten con el ángulo necesario.

Soldado

El soldado es, junto con el corte, uno de los procesos de procesamiento más populares en el sector de la metalurgia. Se refiere a la unión de dos partes metálicas separadas (que pueden ser láminas, paneles, barras, tubos, etc.) tras la fusión del material y aplicación de un material de relleno que tiene un punto de fusión menor al de las partes a unir, para así lograr un baño de material fundido (llamado baño de soldadura) que se endurece al enfriarse. A este proceso se le puede añadir presión además de calor, para unir ambas piezas. Para la aplicación de calor pueden usarse muchas fuentes de energía, como láseres, rayos de electrones, llamas de gas, etc. Las soldaduras de fusión o termoplásticas se llevan a cabo generalmente a raíz del contacto directo con una herramienta o un gas caliente.

Mecanizado

El mecanizado es un proceso de mención recurrente en este blog. Se trata de un proceso que busca eliminar porciones de una pieza de metal (viruta) para lograr los requisitos de forma, tamaño, etc., deseados en una pieza metálica para su uso en la producción final de un producto. También existe el mecanizado sin arranque de viruta, aunque no hay consenso de que se trate de mecanizado, al que muchos atribuyen necesariamente la eliminación de material, y muchos se refieren a éste como conformación de metal. Los procesos de mecanizado incluyen el corte (aunque lo hemos puesto separado en está lista, también puede considerarse como un proceso de mecanizado porque suele existir el arranque de viruta), el fresado, el torneado, el taladrado, etc., que incluyen maquinaria como la fresa, el torno, el taladro, la sierra, etc.

Cizallado

Es un proceso (que puede englobarse en el mecanizado ya que se produce una pequeña eliminación de viruta) que consiste en una operación de corte a lo largo de una línea recta entre dos bordes de corte, generalmente utilizado para reducir láminas de metal de gran tamaño a secciones más pequeñas para procesos de prensado posteriores. La máquina que se usa en este proceso es la cizalla. La acción básica del cizallado consiste en bajar la cuchilla de la cizalla hasta la mesa de la máquina para fracturar o romper el material de forma controlada. El equivalente del cizallado cuando se produce en frío es el guillotinado.

Marcado o estampado

Se trata de un proceso dentro del procesamiento de metales que consiste en hacer una punción en el metal sin llegar a agujerearlo, para formar letras, estampaciones u otros, como el grabado en relieve en madera o mármol, de manera superficial (un ejemplo de ello son las monedas).

Fundición

La fundición es uno de los procesos de transformación de metales más antiguos, donde el metal fundido (derretido y licuado) se vierte en un molde de una forma específica y se deja solidificar. Es un proceso muy flexible dentro del procesamiento de metales, que permite una amplia gama de formas complejas, pero debe ir seguido de otros procesos de transformado como el plegado, el corte o el estampado. Los metales que pasan habitualmente por procesos de fundición son el acero, el hierro, el oro, el cobre, la plata y el magnesio.

Tipos de piezas de metal que pasan por un procesamiento de metales

Todo tipo de procesamiento de metales parte de una pieza metálica en bruto o prefabricada, que antes de ensamblarse en un electrodoméstico, un automóvil, una estructura para la construcción, un mueble urbano, un utensilio médico, etc., debe pasar por una planta en la que se transformará según los requisitos de forma, tamaño, etc., necesarios, especificados por el fabricante del producto final. Estas plantas suelen ser independientes de estos fabricantes porque disponer del espacio, la maquinaria y software específicos y actualizados, el personal, etc. para llevar a cabo esa transformación resultaría muy caro, mientras que una empresa que se centre en esa parte del proceso para suministrar a varios fabricantes puede abaratar costes y ofrecer una elevada calidad.

En la mayoría de los casos de procesamiento de metales, un proyecto empieza con una o más de las siguientes piezas en bruto de metal:

Metal expandido

Se trata de paneles metálicos que se perforan para expandirlos en la consistencia deseada, unidos por el material en forma de malla, que puede tener distintos espesores. Suele usarse para máquinas que requieren ventilación, incluidos ordenadores y calentadores, así como en verjas y puertas, dependiendo del tamaño de los agujeros.

Perfiles metálicos (secciones)

Los perfiles metálicos son piezas de metal a las que se les ha dado una forma específica. Geométricamente hablando son volúmenes generados por líneas rectas (cilindros) basados en una curva, que llamamos perfil o sección. Suelen ser muy habituales en construcción, que necesita secciones estructurales de longitudes, anchuras y grosores concretos, con medidas estandarizadas para la industria. Los tipos más comunes de perfiles metálicos son:

• Doble T (perfil I o H en inglés): perfil cuya sección transversal está formada por dos alas y un alma de unión entre ellas. Suelen ser de acero galvanizado (dado que el inoxidable es muy costoso) y usarse en construcción e ingeniería civil.
• En forma de Z: son perfiles doblados longitudinalmente hasta lograr media brida en direcciones opuestas, formando una sección similar a una Z. De la misma manera que los perfiles en doble T, estos se usan especialmente en construcción, para viguetas de techo, vigas de marco, etc.
• Sección cuadrada o rectangular (HSS en inglés): también llamados perfiles tubulares cuadrados o rectangulares, son piezas huecas de metal que tienen un contorno en estas formas. Suelen ser de acero aleado y resistir muy bien la tracción, la compresión y el corte, transmitir la calor y la corriente y ser relativamente ligeros, por lo que se usan mucho en construcción. En este post hablamos en más profundidad de este tipo de pieza.
• Barra metálica: se trata de un perfil cuya sección transversal no es hueca sino sólida, y puede ser en forma circular, cuadrada, rectangular u otra forma poligonal. También se usa ampliamente en construcción.

Metal plano

Se trata de un tipo de pieza en bruto de metal con muchas aplicaciones industriales y de construcción, que se puede fabricar en un amplio abanico de grosores (aunque oscilarán mayoritariamente de menos de un milímetro a dos centímetro o más). Suelen incluir:

• Hoja de metal (foil, en inglés): es el tipo más delgado de metal plano, el que nos viene a la cabeza cuando pensamos en papel de aluminio de cocina.
• Lámina de metal (sheet, en inglés): se trata de un tipo más grueso que la hoja de metal, que suele tener hasta 6 mm de grosor.
• Placa de metal: es el tipo de metal plano más grueso, que puede superar los 6 mm de grosor.

Los metales planos suelen usarse en ingeniería industrial, en electrodomésticos como neveras y hornos, y también en la construcción de automóviles y otra maquinaria.

Alambre de metal

Suele usarse para soldar, y consiste en hilo metálico que suele presentarse en carretes. Generalmente el alambre se funde en las piezas soldadas con el calor y logra unirlas. Puede ser de varios tipos de metal y varios grosores.

Planta de procesamiento de metales en Barcelona

Ferros Planes lleva a cabo una amplia gama de procesos de transformado de metales en su planta de Martorelles, en Barcelona, desde la fabricación hasta el corte, el mecanizado, el prensado y el grabado de piezas para todo tipo de sectores, como el energético y el de la construcción (perfiles y secciones estructurales), automoción e industria aeroespacial, hogar y mucho más. Contamos con la última generación en maquinaria láser y los estándares de calidad requeridos para las distintas industrias.