M1.3 Mecanizado de matrices

 Introducción a tecnicas de manufactura avanzadas

M1.3 Mecanizado de matrices

Los moldes y matrices son piezas esenciales para las cadenas de producción en serie. Tienen múltiples aplicaciones dentro de la metalmecánica para la fabricación de piezas, pero también se emplean en distintas industrias como la alimenticia. Pero, ¿Cómo se realiza el mecanizado de moldes y matrices?

Usos de los moldes y matrices

Dentro de los procesos productivos, los moldes y matrices juegan un papel esencial para la fabricación de piezas. Por ejemplo, los moldes se utilizan para el moldeo por inyección para dar forma a la resina; pero también se emplean en la fundición para crear piezas de distintas formas. Aquí podemos encontrar moldes de lo más variados: para elaborar cabezas de tornillos, para fabricar latas para la industria conservera o para crear anillos en el caso de la joyería. 

Los matrices se utilizan, entre otras, para la estampación y para dar forma a las chapas o placas de metal, así como para trabajar otras formas con este material. También se emplean para la fabricación de las partes de automóviles. 

Gracias a la tecnología que existe en la actualidad es posible crear moldes y matrices de gran precisión, lo que permite fabricar piezas en serie de manera mucho más fácil y que se aplican a distintas industrias. 

Características de moldes y matrices

Los moldes y matrices se caracterizan por tener formas específicas, muy precisas, con un excelente acabado y estar fabricados con materiales de gran calidad. Es importante que los materiales con los que se hacen los moldes y matrices puedan soportar altas y bajas temperaturas, pues en un molde, por ejemplo, pueden verterse metales fundidos a altas temperaturas. Por eso es importante que los moldes y matrices no se deformen.

Para la fabricación de estas piezas suele utilizarse acero con altas propiedades de dureza. La dureza no solo influye en la resistencia de moldes y matrices, sino también en la geometría de corte. 

En cuanto a la forma, estas herramientas tienen un perfil tridimensional, por lo que es indispensable que las máquinas donde se trabajen tengan la capacidad de trabajar superficies en 3D. 

¿Qué es la matricería?

La matricería es una parte de la metalmecánica que, como su nombre indica, se encarga de desarrollar las técnicas para la fabricación de moldes y matrices (utillaje), necesarios para la producción de piezas en serie. En la matricería las piezas se fabrican generalmente a partir de chapa o placas de metal y el mecanizado se hace sin arranque de viruta. 

Además, matricería también se llama a los trabajos de corte y deformación de chapas, sin arranque de viruta, y utilizando utillajes llamados moldes y matrices. Para la elaboración de estos utillajes, así como la deformación de las chapas, se requiere un operario experto en la materia; a este operario se le llama matricero.

Debido a su elevado coste de producción, la matricería solo se aconseja para la fabricación de moldes y matrices de piezas en serie, pues solo así se pueden amortizar los costes de estos utillajes. Sin embargo, cabe destacar que los utillajes pueden elaborarse en cuestión de minutos, pues las máquinas encargadas de realizar estos procesos son capaces de fabricar de 12 a 1200 piezas por minuto.

La matricería se caracteriza por el bajo volumen de desechos que se generan, ya que no se hace por arranque de virutas. Esto permite un óptimo aprovechamiento de los materiales; se emplea entre un 75 y 80 % de la chapa con la que se elabora este utillaje.

Mecanizado de moldes y matrices

Para la creación de moldes y matrices se emplean distintas técnicas de mecanizado: torneado, fresado, taladrado, etcétera; de todas estas, la más común es el fresado debido a que las piezas tienen formas muy complejas y con varias cavidades y pliegues que requieren trabajos muy precisos. De ahí que cada vez sea más frecuente realizar estos procesos en máquinas herramienta multifunción, capaces de combinar múltiples técnicas de mecanizado. 

Debido a la complejidad de este utillaje, la matricería ha sido de las primeras en adaptarse a las nuevas tecnologías utilizando avanzados softwares y procesos de mecanizado por control numérico computarizado; aquí se pueden citar al fresado de alta velocidad y alto avance. Es por ello que para la elaboración de estas piezas se emplee lo último en máquinas herramientas.

Para la reparación de estos moldes y matrices que se desgastan y dañan con el tiempo, se emplean distintas técnicas de mecanizado. Este utillaje puede repararse utilizando la soldadura, tratamientos de láser o proyección térmica de metal; todos estos métodos se aplican directamente sobre la superficie de la pieza dañada. Es importante que las máquinas que se utilicen tanto para la fabricación de moldes y matrices, como para la reparación de los mismos, deben de ser herramientas de corte avanzadas capaces de combinar las capas muy duras de material, con otras más blandas.