Sistemas de matrices modulares y unitarias: un punto intermedio entre el prototipo y el utillaje de producción completo
Los sistemas de matrices modulares (a veces llamados sistemas de matrices unitarias) separan una matriz en un bastidor estructural reutilizable —el portamatrices, las columnas guía y la placa base— y en insertos específicos de cada pieza que alojan la geometría real del punzón y de la cavidad de la matriz; esto significa que los costosos componentes estructurales mecanizados con precisión pueden reutilizarse en muchos diseños de pieza diferentes, en lugar de construirse de nuevo para cada herramienta.
El ahorro de costes procede de reutilizar la parte cara, no la barata
El portamatrices estructural (bastidor, columnas guía, casquillos de precisión) suele ser el componente más caro y laborioso de fabricar con exactitud, mientras que los insertos de punzón y matriz específicos de la pieza, aunque también requieren mecanizado de precisión, representan una fracción menor del coste total del utillaje; los sistemas modulares concentran la inversión reutilizable en el costoso bastidor estructural y limitan el nuevo gasto en utillaje a los insertos, razón por la cual pueden reducir de forma significativa el coste y el plazo de entrega del utillaje para piezas de menor volumen o de cambio frecuente.
Este enfoque se ajusta a un rango específico de volumen y complejidad, no a todas las piezas
Los sistemas de matrices modulares funcionan bien para piezas de geometría relativamente sencilla que caben dentro de la capacidad de tamaño y carrera del portamatrices estándar, y para volúmenes de producción en los que el coste del utillaje duro totalmente a medida no estaría justificado, pero en los que el utillaje blando o los métodos de series cortas no resistirían la vida útil requerida de la pieza; para piezas de muy alto volumen o de gran complejidad, el utillaje dedicado a medida sigue produciendo, por lo general, un mejor coste por pieza.
El diseño de los insertos sigue exigiendo la misma disciplina de ingeniería de matrices que el utillaje a medida
Pasar a un bastidor modular no reduce el rigor de ingeniería necesario para el diseño de los propios insertos: la holgura entre punzón y matriz, la disposición de la banda y las consideraciones de flujo del material para la pieza concreta siguen requiriendo una ingeniería de matrices adecuada, ya que el bastidor modular solo estandariza los componentes estructurales, no la geometría de conformado de la pieza, que es la que determina realmente si la pieza sale correctamente.
Preguntas frecuentes
¿Cómo reducen los sistemas de matrices modulares el coste del utillaje frente a las matrices totalmente a medida?
Separan la matriz en un bastidor estructural reutilizable (el componente más caro y mecanizado con precisión) y en insertos específicos de la pieza, de modo que la costosa inversión estructural se reutiliza en varios diseños de pieza y el nuevo gasto en utillaje se limita a los insertos, de menor coste, de cada pieza nueva.
¿Son las matrices modulares adecuadas para cualquier volumen de producción?
No: funcionan mejor para piezas que caben en la capacidad de tamaño y carrera del portamatrices estándar, con volúmenes demasiado bajos para justificar el utillaje duro totalmente a medida pero demasiado exigentes para el utillaje blando o los métodos de series cortas; las piezas de muy alto volumen o de gran complejidad suelen obtener mejores resultados de coste por pieza con utillaje dedicado a medida.