Rolleri Nociones Plegado ArgumentosRev2 [PDF]

*Nociones básicas de plegado, utillaje y templado *Diferenciación y nuevos productos *Argumentos de venta Julio Alcacer

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*Nociones básicas de plegado, utillaje y templado *Diferenciación y nuevos productos *Argumentos de venta Julio Alcacer 08/04/2008

Cosas para saber sobre plegado, tipos de acero, templado y nuevos productos, que serán útiles como argumentos de venta y diferenciación de la competencia.

Cosas para saber sobre el plegado Tres tipos de plegado a) Plegado parcial o en aire b) Plegado a fondo c) Acuñado o estampado

Plegado parcial o en aire La fuerza que se utiliza durante la deformacion actua sobra la chapa en tres puntos:

los puntos A y B que son el apoyo de la chapa en los extremos de la V (cuña o cava). El punto C es el radio del punzón o cuchilla

Figura 1.1

la fuerza que ejerce el punzón sobre la chapa es la fuerza que se da a la maquina. Nosostros consideraremos esa fuerza dividida por el largo de la chapa a plegar, o sea como Tn/mt. Obviamente la chapa ofrece una resistencia a la fuerza del punzón, esta fuerza variará de acuerdo al material utilizado. Esta fuerza del acero la llamaremos elasticidad, visto que es la fuerza que busca volver a la forma original de la chapa. Una vez que nuestra fuerza “C” comienza a romper la elasticidad del acero, podremos obtener ángulos siempre menores, con poca variación en el tonelaje/mt que estamos aplicando. El ángulo que obtendremos dependerá del punzón que se utilize, de la fuerza aplicada y obviamente de la matriz con la que trabajaremos. En esta zona (que empieza donde comienza la deformación Julio Alcacer

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plástica y termina en el fondo de la V o cava) es posible obtener ángulos que iran desde los 180º (chapa plana) hasta el ángulo del punzón o la matriz (aquella que sea mayor). Ejemplo: con un punzón de 30º y una matriz de 30º podremos obtener cualquier angulo entre 180º y 30º. El plegado en esta zona y con estas caracteristicas recibe el nombre de plegado parcial o en aire. En el siguiente gráfico vemos como la fuerza necesaria para obtener angulos entre 180º y el ángulo del punzón (en este caso 90º) aumenta muy poco en la zona 1 (o zona de plegado parcial). Por esta razón resulta muy económico plegar en forma parcial o en aire. El tonelaje utilizado es poco y la gama de ángulos posibles es más alta. Por lo tanto con una plegadora de menor tonelaje, lograremos trabajar espesores mayores.

Fondo matriz En maquinas sin control numerico se usan punzones de 88º y 85º para obtener un angulo de 90º. Trabajando de esta manera será necesario ir con el punzón hasta el fondo de la matriz (zona 2 del diseño 1.2.), lo que se llama plegado a fondo. De esta manera se espera que con el retorno del material se llegará a un ángulo de 90°. Esta técnica de plegado se utiliza mayormente cuando la pieza presenta agujeros cerca de la zona de plegado. De esta manera, haciendo entrar los agujeros dentro a la cava, se corrige la natural deformación que los agujeros sufren durante el plegado.

Acuñado o estampado la figura 1.2 muestra en la zona 3 como aumentando las toneladas (hasta 75 tn/mt en este caso) el ángulo es siempre el mismo. Obviamente el ángulo no varia porque nuestro punzón y nuestra matriz son de 90º.

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Sin embrago es útil la figura que nos muestra la aplicacion de mayor tn/mt. Aplicando mayor presión al acero, que ya ha llegado hasta el fondo de la matriz, se comenzará a romper la estructura molecular que permite el retorno elastico del material. Esta fuerza va a estampar el ángulo (en este caso de 90º) en la chapa de acero. Rompiendo el retorno elástico se logrará un angulo preciso, visto que el material no hará ya fuerza alguna para retornar a su forma original. El estampado o cuñado de la chapa es el metodo de mayor exactitud posible, (siempre que el utillaje sea de calidad y no tenga deformaciones) cuando se trabaja con espesores bajos, pero es también el más caro posible, ya que será necesaria una maquina con grandes tonelajes, y útiles con gran resistencia , muchas veces serán necesarios útiles especiales. Hoy en día gracias a las maquinas con CNC (contol numerico) la tendencia es el plegado en aire, que permite menores costos, calculando y compensando el retorno elástico con el CNC.

Para acuñar o estampar una pieza será necesaria 4,5 veces la fuerza (C) que se utiliza para plegar en aire.

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La tabla de plegado La tabla de plegado da los valores optimales para trabajar con chapas de diferentes tipos, espesores y angulos. Siempre hablando de plegado en aire.

Figura 1.3: tabla de plegado

Los valores que necesitamos saber son: • T: espesor de la chapa en mm • Tipo de material (C45 o 42Cr)

Con estos datos podremos obtener: • V: largo necesario de la cava de la matriz • F: fuerza de la maquina en tn/mt • B: borde minimo necesario para poder plegar (debe ser mínimamente más largo que la mitad de la V)

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Siguiendo la linea horizontal del espesor que trabajaremos (siempre en la tabla del material que estamos utilizando) encontraremos la F necesaria para el plegado optimal de dicho espesor. En alto la tabla nos dará tambien la V, la B y el Ri.

En la figura 1.4 vemos la referencia a los valores T,V,B,F y Ri

Relacion entre fuerza de plegado F y largo de la cava V: Para plegar chapa de 1 mm de espesor podemos utilizar una V de 6 o de 8 mm. La fuerza necesaria es de 11 t y 8 t respectivamente. Cuanto mas ancha sea la matriz menor serà la fuerza necesaria para deformar la chapa. Entonces podemos decir que: la Fuerza necesaria F es inversamente proporcional a la anchura de la matriz V. Por otro lado al trabajar con V muy anchas, el ángulo y el radio interno serán decididamente menos precisos.

Relaciòn entre fuerza de plegado F y espesor de la chapa T: Siempre trabajando con la misma matriz (V) si usaramos chapas de espesores diferentes, veremos que la fuerza necesaria F aumenta más de lo que aumenta el espesor de la chapa T. Por lo tanto si deseo utilizar una misma V para plegar 1mm o 1,5mm tendré que aplicar mucha más fuerza a la chapa de 1,5mm.

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Relación entre la Fuerza necesaria F y la longitud de la chapa Es siempre necesario recordar que la fuerza necesaria F, està expresada en tn/mt. Por lo cual resulta indispensable conocer la longitud del plegado que se realizarà. Muchas veces la fuerza F aparece como un valor bajo, pero al multiplicarlo por el largo de toda la chapa, se descubre que la plegadora no es capaz de aplicar esa fuerza. Es necesario tambien calcular bien este dato que nos permitirá decidir correctamente el utillaje idoneo a cada plegado.

Relacion entre el espesor T, la cava V y el radio interno Ri El radio interno de una deformaciòn, deberia ser igual al espesor de la chapa que utilizaremos.

Figura 1.5 stress molecular de la chapa plegada

Es posible obtener un radio apenas mayor o menor de T, modificando la cava V por una cava mayor (para un radio mayor) o una cava menor (para un radio menor). La fuerza F cambiará respecto a la cava V Es necesario recordar que al aplicar mayor fuerza F, nos acercamos más y más al estampado. Esta fuerza F estresará el material, trabajando en su estructura molecular. Si quisieramos obtener un Ri mucho menor al espesor de la chapa T, iriamos a deformar el material, comprimiendo en la parte interna y estirando en la parte externa, como ilustrado en la figura 1.5. Además el material comenzaria a desbordar de la chapa. Por esto es aconsejable siempre realizar pruebas antes de buscar un radio mucho menor al indicado para un espesor X. Resumiendo: Cuanto más grande sea la cava de la matriz, mayor será el radio que obtendremos en nuestro pliegue. La cava de la matriz, hemos visto, será elegida de acuerdo al espesor de la chapa que plegaremos. Sin embargo a veces se desea obtener un radio menor al espesor de la chapa. En estos casos es posible plegar chapas en cavas con aperturas menores a la apertura especifica. El resultado será un radio menor, sin embargo la chapa resultará marcada en la parte interior del plegado y será necesaria una fuerza mucho mayor para realizar el pliegue. De todas maneras este tipo de trabajo tiene sus limites y puede resultar en el desborde lateral del material. Será mejor verificar realmente en cada caso, su posible aplicación. Julio Alcacer

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Diferentes tipos de material utilizado para el plegado Hasta ahora hemos trabajado y ejemplificado con material dulce, acero con el 0,2% de Carbono. Este acero presenta una resistencia de 42-50 kg/mm2. Sin embargo existen otros materiales con el cual se trabaja cotidianamente en la deformaciòn, el primero y principal es el acero Inox. El acero Inox presenta una resistencia de 65 a 70 kg/mm2. Llamaremos dacero, la resistencia del acero y dInox, la resistencia del acero Inox. Para calcular la fuerza F necesaria para el plegado del acero Inox utilizaremos la siguiente formula: Vemos que la fuerza F es directamente proporcional a la resistencia de la chapa.

Esta misma formula podriamos aplicarla a tantos otros materiales. A continuaciòn expondremos una lista de diferentes materiales y las resistencias necesarias para el calculo de la fuerza F de cada material.

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Soluciones “rapidas” para el cliente En primer lugar debemos recordar que en el catalogo ROLLERI, aparece siempre la resistencia y el material con el que cada pieza es realizada. Además al final del catalogo se encuentran las dos tablas mas utilizadas en el sector: la tabla del acero normal (42kg/mm2) y la tabla para el acero Inox (70kg/mm2). • Calculo de la V: Es ùtil y sencillo calcular la anchura de la V (o cava) multiplicando simplemente el espesor de la chapa T por 8. Ej: T = 2mm usaremos una V = 16mm • V para el cuñado: Recordemos que para lograr una cuñatura eficaz la V de la matriz debe ser solo 5 veces el espesor de la chapa (y no 8 como con el plegado en aire) • Calculo de B: Es ùtil recordar que la B (o borde minimo) no puede ser NUNCA menor a la mitad del ancho de la V. Para materiales blandos (o espesores minimos) el B deberà volar un poco màs que en espesores altos, de modo que no resbale dentro la V. • Calculo de la F para el Inox: Es posible utilizar el numero 1,55 como multiplicador de la fuerza necesaria F del acero, para obtener la fuerza necesaria F para el mismo espesor en Acero Inox. F(Inox) = F(acero) x 1,55. Donde F(acero) se obtiene de la tabla de plegado. • La fuerza F necesaria para estampar o cuñar una pieza será 4,5 veces la fuerza F para plegar en aire. • Formula para el calculo del Tonelaje x Metro necesario para plegar un material determinado Espesor x Espesor x 1,65 x Resistencia del mateiral en Kg/mm2 (ej:42) Tn/mt= Ancho de la V (en mm)

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Como elegir correctamente el utillaje para un plegado Los datos necesarios para la elección del utillaje son: 1. 2. 3. 4.

Tipo de material a plegar Espesor del material a plegar Angulo deseado Largo del perfil (y plano de la pieza terminada si es posible, mejor si en formato autocad) 5. Tonelaje maximo de la plegadora 6. Tipo de amarre de la plegadora Elección de la matriz La primera conclusión que podremos obtrener de estos datos será el ancho de la V de la matriz necesaria.

V = 8 x T (donde T es el espesor de la chapa) Para plegado en aire o a fondo de matriz

V=5XT Cuando se desee realizar un cuñado o estampado de la pieza

A partir de aqui podemos decidir mejor que es lo que conviene a cada cliente de acuerdo a sus necesidades. • Si cuenta con un CNC, será más fácil que púeda usar matrices con angulos pequeños. • Si necesita realizar pliegues a “Z”, podrá estar interesado a las matrices T120, que le permitirán tener un lado orientado hacia abajo de hasta 120mm. Siempre que la apertura de la plegadora lo permita. • Recordemos que el angulo de la matriz podrá ser mayor o igual al angulo del punzón, pero nunca menor. Esto evitará el riesgo de romper la matriz con un punzón de angulo mayor. • Si el cliente trabaja con acero Inox, probablemente estará interesado a la matrices TR con radio redondeado que ayudan a no marcar el material.

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Elección del punzón • Si el cliente necesita realizar pliegues a “Z” o al menos no en forma de caja, podrá utilizar un punzón recto, cuyo angulo podrá ser bajo (ej. 26°) siempre que el cliente trabaje con un CNC. Este tipo de punzón será mas resistente y permitirá la descarga de mayor tonelaje. • Si en cambio la pieza a realizar presenta pliegues en caja será necesario un punzón con “pata de cabra”. Cuanto más angulada sea la “pata de cabra” de nuestro punzón menor será la resistencia del útil, dado que la fuerza aplicada deberá circular a través de la forma y ya no estará en eje como en el punzón recto. Para la elección del útil a “pata de cabra” justo, el catalogo Rolleri, presenta una grilla de ayuda junto al dibujo del punzón, donde cada cuadro corresponde a 5mm. Para mayor seguridad es posible enviar el plano de la pieza a Rolleri, para su analisis • Los punzones de tipo Promecam dan gran versatilidad y costos menores, pero no son punzones que puedan trabajar cuando se necesitan muchas Tn/mt. La razón está en que en este tipo de útil, la fuerza de la maquina pasa a 7mm del amarre y por demás sobre una base de solo 13mm. Para tonelajes grandes (ej. 150 Tn/mt) será mejor utilizar punzones con amarres axiales (o bien sobre los cuales la fuerza pasa por el eje del útil), esto permitirá mayor estabilidad al punzón.

Resistencia del utillaje El utillaje presenta una resistencia a la fuerza que viene expresada en Tn/mt (Toneladas por metro). Es necesario calcular cual será la fuerza que el cliente deberá aplicar sobre el material, de acuerdo a cual sea el largo de la pieza, luego podremos verificar si el útil elegido resistirá el trabajo. Ejemplo: T = 2mm de chapa 42Kg/mm2 Largo de la pieza: 2 mts Angulo: 90° en forma de caja Plegadora: Promecam, 3mts, con CNC, 100 toneladas maximo

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Solución: La V necesaria será de 16mm. Por lo cual podremos ofrecer una T80.16.85 Nuestro cliente necesita un pliegue de caja, por lo cual necesitará una pata de cabra. El largo de la pieza es 1,5mts, sabiendo que para plegar en aire 2mm de chapa normal serán necesarias 16 Tn/mt. Con lo cual la maquina descargará 32 Toneladas. Elegiremos un punzón que contienga la caja del cliente, controlando en el catalogo comprobaremos que el útil soporte el tonelaje calculado. Las soluciones principales podrían ser el TOP.175.85.R2 o el P.145.85.R08, donde tendriamos que controlar con el plano del producto que pretende realizar el cliente. La diferencia será que el R08 marcará un poco la chapa al interno del angulo. Hemos elegido útiles a 85° porque permitirán mayor juego de retorno con el material. Podríamos ofrecer útiles a 88° o a 90° donde el cliente tendría que estampar la pieza. Observemos que hubiese sucedido si quisieramos acuñar la pieza: Recordemos que la fuerza necesaria para acuñar una pieza es de 4,5 veces la F para plegar en aire Entonces: • F x 4,5

16 tn/mt x 4,5 = 72 tn/mt

La pieza es de 2 mts con lo cual serían necesarios 144 tn/mt Conclusión: La maquina que supusimos correcta para plegar comodamente 2 mm de chapa con utillaje estandar, deja de ser competitiva porque el cliente no ha sabido como se trabaja bien el plegado. Donde sobraban toneladas y era suficiente un util “debil” pero estandar ahora será necesario un utillaje especial y una maquina con más fuerza. Reflexión: El comercial que ayude al cliente a elegir una maquina MEJOR para el tipo de trabajo que realiza todos los días, ganará su confianza. Para elegir bien una maquina plegadora, es necesario también saber elegir correctamente la forma de trabajo del utillaje. El utillaje es una puerta fácil de abrir para entrar al taller de un cliente.

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Templado Cada herramienta o pieza mecanica requiere un tipo de acero especifico de acuerdo a la función, la presión y el tipo de desgaste que la pieza sufrirá en su vida útil. El mismo acero y los mismos tratamientos que son eficaces en un tipo de herramienta no lo serán cuando la herramienta nueva trabaje en manera diferente. De esta manera el acero y el tratamiento usados para piezas de punzonado serán diferentes al acero y al tratamiento usados para útiles de plegado. Para la producción de útiles de plegado se utilizan basicamente 2 tipos de acero: el C45 y el 42Cr El C45 es un acero bonificado que permite un buen templado en la superficie y mantiene la necesaria elasticidad en su corazón. El 42CrMo contiene otros minerales (cromo y molietileno) que permiten una mayor profundidad de templado y una mayor resistencia a la presión. Porque templar por inducción y no en manera total El templado por inducción garantiza una dureza de 52 – 60 Hrc en la superficie del útil, gracias a que se podrá alzar más la temperatura y se podrá enfriar más rápido el útil. Al realizar el templado de una pieza es innevitable que la pieza se deforme, aunque sea mínimamente. El estress que sufre el material que es templado por inducción solo en la superficie es menor al estress que será necesario aplicar para llegar al corazón de la pieza, por esta razón al momento de templar un útil a corazón se baja la temperatura obteniendo una dureza total de la pieza muy inferior a la que se obtiene con la inducción. De otra manera sería imposible trabjar el útil para devolverle su forma original. Conclusión: El utillaje templado a corazón tiene una dureza muy inferior y/o una deformación mayor que a veces no logra ser corregida. Si usamos los mismos argumentos, podremos entender porque un útil largo (digamos 3 metros) no podrá estar templado a 52-60 Hrc. El templado estressaria demasiado el material y siendo la pieza tan larga, el proceso de corrección sería casi imposible. Por esta razón los útiles largos son templado a menor dureza y por lo tanto se “gastan” y es necesario mandarlos a rectificar depues de un cierto uso. Julio Alcacer

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Por otro lado las piezas cortas, templadas a un promedio de 58 Hrc, no sufren “desgaste” y pueden ser usadas por años (siempre que se trabaje dentro de las Tn/mt permitidas). Con la tecnologia moderna podemos garantizar una tolerancia de +/- 0,02mm lo cual quiere decir un alineamiento casi perfecto entre piezas. Para garantizar que una pieza sea igual a otra del mismo modelo (incluso cuando entre una y otra han pasado varios años). En ROLLERI utilizamos piezas “Master”, lo cual significa que al momento de empezar un nuevo lote de un determinado código, la rectificadora es regulada de acuerdo a una pieza fisica que conservamos en nuestra fabrica. Esto garantiza que todas las piezas en el mercado son iguales a nuestro “master” y por lo tanto iguales entre si.

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Productos desarrollados por ROLLERI Diferenciación y argumentos de venta

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Rol1 System

“Pensemos a una plegadora de 3 mts con el sistema tradicional, donde luego de insertar lateralmente los punzones, el operador debe cerrar la maquina y ajustar 30 tornillos. Mientras con el Rol1 será suficiente montar verticalmente los útiles y girar 15 manijas, sin necesidad de cerrar en ningun momento la plegadora.”

El sistema Rol1 fue diseñado por los tecnicos de Rolleri siguiendo lo siguiente logica: “La producción del utilizador de una plegadora busca menor costo, mayor productividad y menor tiempo muerto.” Quien se encuentra cotidianamente con el trabajo de producción sabe bien cuanto tiempo pierde en el montaje de los útiles necesarios para una nueva serie de productos. Sabe que el costo de cada serie de trabajo se alza debido al tiempo de montaje que lleva preparar la maquina para dicha tarea. El sistema Rol1 permite a un operador de plegado, realizar el montaje de la maquina para una nueva serie en pocos minutos (nuestras pruebas nos dan un tiempo de 2 minutos para el montaje completo de una plegadora de 3 mts.). Trabajando de manera segura y comoda, ya que no será necesario inserir los útiles superiores dese el costado de la maquina. Ahora trabajando de manera frontal al amarre, el útil estará enseguida fijo y con el simple movimiento de una manija, listo para trabajar. Basicamente el sitema Roll1 tiene todas las ventajas de un amarre de tipo neumatico. Con una ventaja adicional: COSTOS MENORES El Clamp1 y el RolGroove, (nombres técnicos de la brida y las esferas que accionan el trabajo del Rol1 System) tienen un precio competitivo frente a sistemas de amarre Wila. Los útiles con amarre promecam tienen un coste menor a los útiles con amarre Wila. El sistema Rol1 trabaja con útiles promecam.

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Como funciona: El sistema Rol1 tiene otras ventajas competitivas además del precio. Es un sistema simple Los útiles contienen en el amarre una esfera, llamada RollGroove, que puede ser instalada en útiles ya existentes en el stock del usuario. La esfera trabaja conjuntamente con la brida Clamp1, que contiene una canaleta especial donde se apoya nuestra esfera. La brida Clamp1, se instala manualmente en cuestion de segundos sobre el intermedio, y se puede sacar con la misma facilidad. El cliente recibe una confección que contiene la cantidad necesaria de Clamp1 y los tornillos que debe cambiar con los que tiene su intermedio normal. El montaje inicial de estas bridas lleva al mismo cliente no más de 10 minutos, y la maquina estrá lista para trabajar. Con este sistema el cliente monta el utillaje de manera frontal y el punzón no cae, despues basta girar una manija por cada intermedio y el utillaje superior de la maquina está listo para plegar. Pensemos a una maquina de 3 mts con el sistema tradicional, donde luego de insertar lateralmente los punzones, el operador debe cerrar la maquina y ajustar 30 tornillos. Mientras con el Rol1 será suficiente girar 15 manijas, sin necesidad de cerrar en ningun momento la plegadora.

Es un sistema universal El Rol1 trabaja con utillaje Promecam, el utillaje más común y de menor costo en el mercado. Además aún cuando la maquina este montada con el Rol1, es posible trabajar con útiles que aún no contienen el RolGroove (la esfera), montandolos de forma lateral. El mismo sistema se instala actualmente en útiles Trumpf Conclusión: Rapidez y comodidad de trabajo (4 o 5 veces más rapido respecto al sistema tradicional) Menor costo inicial respecto a un Clamp Wila, o a un sistema neumatico Utilizo de utillaje más economico (Promecam) respecto al utillaje Willa o Trumpf Posibilidad de instalar el sistema en útiles ya en stock

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Linea Top “los técnicos de investigación y desarrollo de Rolleri proponen al mercado una linea de útiles con las ventajas de última generación y la flexibilidad del estandar.” El cliente que utiliza una maquina con amarre Wila, o mejor aun una maquina Trumpf, sabe bien las ventajas que le dá su maquina. Pero reconoce enseguida las ventajas del utillaje que monta en esa maquina. Es innegable que estas empresas ofrecen un producto moderno frente al tipico útil Promecam, de la misma manera es innegable que para trabajar con este utillaje moderno era necesario hasta el día de hoy tener una maquina con un amarre Wila, lo cual significa una maquina de mayor valor. Igualmente la maquina quedaba definitivamente ligada al utillaje con este amarre, un utillaje mucho más caro que el utillaje Promecam. De este impedimento y del estudio de las ventajas que aporta el utillaje Wila o el utillaje Trumpf los técnicos de investigación y desarrollo de Rolleri proponen al mercado una linea de útiles con las ventajas de última generación y la flexibilidad del estandar. Los útiles modernos son cada vez más altos y con un angulo (sobre todo en el punzón) cada vez menor. Esto es posible hoy gracias a los modernos controles CNC que permiten un plegado en aire eficiente. La linea Top nace desde el TOP.175.26-R08 un útil recto y de gran altura que soportando 95tn/mt permite el plegado de cualquier angulatura igual o mayor a 26° con bordes de gran tamaño. En segunda instancia nace el TOP.175.85-R08, un útil con pata de cabra y gran resistencia gracias al uso de acero 42Cr. Este útil permite la creación de grandes plegados en forma de U (o de caja). Su gran altura permite mayor flexibilidad y bordes de mayor tamaño, una ventaja que los normales útiles Promecam no otorgan. El uso de los 85° da la posibilidad de trabajar en aire y obtener, sin necesidad de cuñar, un angulo de 90° aun trabajando el acero Inox. Los demás útiles TOP completan una linea que garantiza la realización de la mayor gama de plegados posible con utillaje de producción estandar.

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De hecho con la linea TOP un operador puede realizar al menos el 85% de su trabajo, ya que seguramente para aquellos plegados que no se realizen con este utillaje será necesario un útil especial.

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