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Cizalla industrial y la evolución de los cortes de metal

Desde la prehistoria, el hombre se ha esforzado en desarrollar herramientas, utensilios y máquinas cada vez más sofisticados para dar forma a los metales.

La cizalla industrial ha sido consecuencia del avance de la tecnología para eficientar procesos que antes eran manuales. Pero, ¿cuál ha sido su evolución? 

A medida que el avance de la civilización imponía necesidades nuevas en el ámbito de la calderería, la tecnología iba ofreciendo nuevas posibilidades. 

El trabajo en frío y en caliente de la chapa ha sido realizado durante siglos por los herreros y hojalateros de forma enteramente manual.

Al principio los artesanos del metal para el corte únicamente se apoyaban de la tajadera, el tranchete de yunque, los cortafríos o los punzones.

Con el tiempo fueron incorporándose utillajes más evolucionados, como la cizalla de palanca o la prensa de balancín a finales de la edad media.

Es hasta el siglo XVIII cuando la irrupción de la máquina de vapor revoluciona la industria en general.

Especialmente la naval con los barcos de vapor y el transporte terrestre con el desarrollo del ferrocarril, imponiendo la necesidad de grandes estructuras metálicas para edificios, puentes y calderas. 

Tipos de cizallas a través del tiempo

Existen diferentes tipos de cizallas, mismas que han evoluciondo conforme a las necesidades y actividades. 

Por ejemplo, para el corte de chapa la tijera o cizalla ha sido el instrumento básico durante siglos.

Como instrumento manual, se la ha utilizado desde la edad del bronce, aunque al principio se trataba de una hoja de metal doblada en forma de U. 

A partir del siglo XIV aparecieron las tijeras de pivote, con las dos hojas móviles alrededor de un eje, y más adelante la tijera o cizalla de palanca, manejada manualmente, permitía cortar espesores de hasta 5 mm y también podía ser accionada a pedal.

Sin embargo, algunas otras herramientas de corte son:

  • Esquiladora: es utilizada para cortar prendas textiles. Se diferencian de las tijeras normales en que el corte que aplica es en zigzag en lugar de recto.
  • Podadora: es utilizada en jardinería para podar árboles y arbustos. 
  • Cizalla de metal: empleada para cortar hojalata o metales finos. Las hay de tres tipos en función del corte: recto, curvado hacia la izquierda o curvado hacia la derecha. 
  • Mandíbulas de vida: es una herramienta hidráulica usada en labores de rescate. 
  • Cizalla industrial: esta máquina herramienta posee un motor ecléctico o sistemas con actuadores, que le permite ejercer presión. Además, cuenta con una cuchilla que hace cortes verticales al ejercer presión sobre paquetes de láminas de distintos materiales. 

Cizalla industrial: su evolución desde el siglo XIX

El despegue tecnológico se dio a mediados del siglo XIX con la irrupción de la máquina de vapor.

En ella se basó la punzonadora diseñada por el constructor de barcos francés François Cave (1794-1875) que fue patentada en 1836. 

Pocos años después se construyeron las primeras máquinas combinadas cizalla-punzonadora que han mantenido su vigencia durante muchas décadas. 

Hasta entonces, se construían punzonadoras de accionamiento manual que permitían perforar agujeros de hasta 16 mm de diámetro en plancha de 10 mm de espesor, o con palanca acodada y trinquete que conseguían diámetros de hasta 26 mm en palastro de 20 mm de grueso.

Cortes de metal e industrialización

La primera cizalla accionada a vapor se diseñó y construyó a mediados del S. XIX, mediante un sistema de biela, manivela y volante para cortar palastro grueso. 

También hacia finales de siglo XIX se construyeron las primeras máquinas de curvar o cintradoras.

Estas máquinas se hacían girar mediante una manivela o por medio de un juego de engranajes. 

Por otro lado, se encontraron también métodos más eficientes que el remachado manual para efectuar los millones de remaches que precisaban las nuevas líneas férreas.

Fue el fabricante británico William Fairbairn (1789-1874) quien desarrolló la primera máquina remachadora que permitió multiplicar por más de 10 la cantidad de remaches en relación al sistema manual. 

Su diseño fue perfeccionado por Louis Lamaître pocos años después, para integrar dos portaherramientas, uno para taladrar y otro con la buterola de remachar, ambos accionados por un pistón de máquina de vapor.

En las décadas siguientes se construyeron cizallas cada vez más potentes y sofisticadas, equipadas con varias cuchillas o combinadas con punzonadoras.

Luego, otros procesos llamados “no convencionales para corte de chapa” o beam cutting processes: corte por chorro de agua o de aire, oxicorte, arco de plasma o láser se desarrollaron enteramente durante el siglo XX.

Cizalla industrial: la importancia de tener la máquina adecuada

En la industria metalúrgica y dentro del ámbito del corte y la deformación metálica, se utilizan varios tipos de máquinas, manejadas en el campo de la fabricación de transformadores de energía eléctrica y requeridas para el de corte de lámina de acero al silicio.

Algunas empresas no cuentan con la máquina adecuada para realizar los cortes.

Algunas de ellas utilizan cizallas manuales que generan cortes con bordes irregulares (rebaba), causando baja eficiencia y productividad. 

Además de no cumplir con la demanda de producción esperada, los operarios sienten la carga laboral de realizar una tarea repetitiva mientras cortan las láminas.

Esto les genera fatiga de trabajo manual que aparece en aquellos trabajos donde predominan los esfuerzos físicos que se caracterizan por procesos mecánicos, automáticos, repetitivos y rutinarios, y que derivan en movimientos torpes, accidentes laborales y mal rendimiento.

Además ocasiona la necesidad de subcontratar el servicio a otras empresas, provocando sobrecostos, poco control de calidad en el proceso y poca rentabilidad en los productos. 

Por este motivo, las empresas deben estar al pendiente de mejorar y renovar su inventario de máquinas para lograr la productividad y calidad esperada y de la misma manera reducir los problemas causados por la fatiga de trabajo. 

Para lograrlo la empresa debe estar dispuesta a realizar una inversión para comprar máquinas comerciales o contratar a una persona o empresa que se encargue del diseño de las máquinas con características específicas.

Se debe realizar un estudio de los costos y beneficios de cada opción para así tomar la decisión apropiada que solucione estos problemas.

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