Els motlles i matrius són peces essencials per a les cadenes de producció en sèrie. Tenen múltiples aplicacions en la metal·lomecànica per fabricar peces, però també s’utilitzen en diferents indústries com l’alimentària. Però com es fa la mecanització de motlles i matrius?
Usos dels motlles i matrius
En els processos productius, els motlles i matrius tenen un paper essencial en la fabricació de peces. Per exemple, els motlles s’utilitzen per a l’emmotllament per injecció per donar forma a la resina, però també en la fosa per crear peces de diferents formes. Hi ha motlles de tota mena: per fer caps de cargols, per fabricar llaunes per a la indústria conservera o per crear anells en joieria.
Les matrius s’utilitzen, entre altres coses, per a l’estampació i per donar forma a xapes o plaques de metall, així com per treballar altres formes amb aquest material. També s’utilitzen per fabricar peces d’automòbils.
Gràcies a la tecnologia actual és possible crear motlles i matrius de gran precisió, cosa que permet fabricar peces en sèrie de manera molt més fàcil per a diferents indústries.
Característiques dels motlles i matrius
Els motlles i matrius es caracteritzen per tenir formes específiques i molt precises, un acabat excel·lent i estar fabricats amb materials de gran qualitat. És important que els materials amb què es fan els motlles i matrius puguin suportar temperatures altes i baixes, ja que en un motlle, per exemple, es poden abocar metalls fosos a altes temperatures. Per això és important que els motlles i matrius no es deformin.
Per fabricar aquestes peces se sol utilitzar acer amb altes propietats de duresa. La duresa no només influeix en la resistència dels motlles i matrius, sinó també en la geometria de tall.
Pel que fa a la forma, aquestes eines tenen un perfil tridimensional, de manera que és imprescindible que les màquines en què es treballen puguin mecanitzar superfícies en 3D.
Què és la matriceria?
La matriceria és una part de la metal·lomecànica que, com indica el seu nom, s’encarrega de desenvolupar les tècniques per fabricar motlles i matrius (utillatge), necessaris per a la producció de peces en sèrie. En la matriceria, les peces es fabriquen generalment a partir de xapa o plaques de metall, i la mecanització es fa sense arrencada d’encenall.
A més, també s’anomena matriceria els treballs de tall i deformació de xapes, sense arrencada d’encenall, amb utillatges anomenats motlles i matrius. Per elaborar aquests utillatges, així com per deformar les xapes, cal un operari expert en la matèria, que s’anomena matricer.
A causa del seu elevat cost de producció, la matriceria només es recomana per a la fabricació de motlles i matrius de peces en sèrie, ja que només així es poden amortitzar els costos d’aquests utillatges. Tanmateix, cal destacar que amb aquests utillatges es produeix en qüestió de minuts, ja que les màquines que fan aquests processos poden fabricar de 12 a 1.200 peces per minut.
La matriceria es caracteritza pel baix volum de residus que genera, ja que no es fa per arrencada d’encenall. Això permet un aprofitament òptim dels materials: s’aprofita entre un 75 i un 80% de la xapa.
Mecanització de motlles i matrius
Per crear motlles i matrius s’utilitzen diferents tècniques de mecanització: tornejat, fresatge, trepatge, etcètera; de totes, la més habitual és el fresatge, ja que les peces tenen formes molt complexes, amb diverses cavitats i plecs que requereixen treballs molt precisos. Per això cada vegada és més freqüent fer aquests processos en màquines eina multifunció, capaces de combinar múltiples tècniques de mecanització.
A causa de la complexitat d’aquest utillatge, la matriceria ha estat una de les primeres a adaptar-se a les noves tecnologies amb programaris avançats i processos de mecanització per control numèric computaritzat; aquí es poden citar el fresatge d’alta velocitat i d’alt avanç. Per això, per elaborar aquestes peces s’utilitzen les màquines eina més modernes.
Per a la reparació d’aquests motlles i matrius que es desgasten i es fan malbé amb el temps, s’utilitzen diferents tècniques de mecanització. Aquest utillatge es pot reparar amb soldadura, tractaments làser o projecció tèrmica de metall; tots aquests mètodes s’apliquen directament sobre la superfície de la peça danyada. És important que les màquines que s’utilitzin tant per fabricar motlles i matrius com per reparar-los siguin eines de tall avançades capaces de combinar capes de material molt dures amb d’altres més toves.