¿Qué es la estampación en frío?

¿Qué es la estampación en frío?

La estampación en frío es una tecnología cada vez más extendida en sectores que requieren fabricar grandes volúmenes de piezas metálicas con rapidez, precisión y bajo coste. Desde la tornillería industrial hasta los subconjuntos técnicos en automoción o electrodomésticos, cada vez son más las empresas que integran soluciones basadas en estampación metálica en frío en sus procesos productivos.

Aunque en español se tiende a englobar todo bajo el mismo término, es importante distinguir entre la estampación de chapa y la estampación en frío de piezas obtenidas a partir de alambre. Es en esta última donde nos centraremos a lo largo del artículo.

🔍 También se conoce como cold heading, cold forming o estampación metálica en frío.
En este artículo hablaremos exclusivamente de su aplicación en piezas, no en chapa.

¿En qué consiste el proceso de estampación en frío?

La estampación de metales en frío es un proceso de conformado plástico que se realiza a temperatura ambiente, sin arranque de viruta. Se basa en la deformación progresiva del metal mediante fuerzas de compresión controladas, que actúan sobre un tocho cilíndrico cortado a partir de alambre.

En este proceso, el alambre metálico se corta en segmentos denominados blanks, que son deformados secuencialmente en varias estaciones de una prensa automática. Mediante la acción combinada de punzones y matrices, el material se comprime y fluye hasta adquirir la forma deseada.

Los principios más comunes que intervienen en la estampación en frío son:

• Upsetting: engrosamiento localizado del material, como en la formación de una cabeza
• Extrusión en frío: reducción de sección para formar zonas más finas o huecas
• Acuñado: impresión de detalles, marcas o geometrías en zonas específicas

Este método es altamente eficiente para fabricar piezas con tolerancias estrechas, buena repetibilidad y excelente aprovechamiento del material.

Materias primas: materiales para estampación en frío

La materia prima fundamental es el alambre metálico en bobinas, que se corta con precisión antes de iniciar el proceso.

Los materiales más habituales son:

• Acero para estampación en frío, especialmente aceros de bajo y medio carbono
• Aceros aleados para piezas de mayor resistencia (por ejemplo, tornillería grado 10.9 o 12.9)
• Aceros inoxidables (serie 300 y 400)
• Aluminio y aleaciones ligeras
• Latón y cobre, en piezas técnicas o conectores

Antes del proceso, el alambre se recuece para mejorar su ductilidad, se decapa para eliminar óxidos, y se recubre con lubricantes sólidos (fosfatos + estearatos, polímeros técnicos, etc.) para proteger la herramienta y reducir fricción.

Maquinaria utilizada en la estampación en frío

Las máquinas de estampación en frío son prensas horizontales automáticas, también llamadas cold headers o cold formers. Están formadas por:

• Un sistema de alimentación y corte de alambre
• Múltiples estaciones de trabajo con matrices y punzones
• Sistemas de transferencia automática de la pieza entre estaciones
• Expulsores y canal de salida

Según la complejidad de la pieza, pueden tener 2 a 7 estaciones y producir desde 60 hasta más de 300 piezas por minuto. La calidad del utillaje (materiales de matriz, recubrimientos, diseño) es clave para la durabilidad del sistema.

Fases clave del proceso de estampado en frío

La estampación en frío se desarrolla en una secuencia de operaciones encadenadas dentro de una prensa automática. Estas son las etapas principales:

1. Corte del alambre: el material se corta a la longitud precisa (blank) que ocupará la pieza final.
2. Recalcado inicial (upsetting): se realiza el engrosamiento localizado del blank para formar elementos como cabezas de tornillo o zonas de retención.
3. Extrusión directa o inversa: se deforma el blank para modificar secciones, reducir diámetros o generar huecos.
4. Acuñado de detalles: se imprimen marcas, geometrías o formas específicas mediante compresión controlada.
5. Expulsión y control de calidad: la pieza terminada es expulsada automáticamente y puede ser inspeccionada en línea.

Durante el proceso de estampación en frío, el material se endurece por deformación, lo que incrementa su resistencia. No obstante, es fundamental controlar aspectos críticos como:

• Precisión en el corte del blank
• Calentamiento de las matrices por fricción acumulada
• Desgaste progresivo de los útiles (mantenimiento crítico)
• Lubricación constante para evitar gripados

Operaciones posteriores al proceso de estampación

Una vez obtenida la pieza estampada, pueden aplicarse procesos adicionales según el tipo de componente:

• Tratamientos térmicos: temple y revenido para alcanzar propiedades mecánicas finales
• Laminado de rosca: aplicado tras la estampación en frío en tornillería y espárragos
• Limpieza/desbarbado: eliminación de residuos de lubricantes
• Recubrimientos anticorrosión: como zincado electrolítico, geomet o tratamientos lamelares
• Mecanizados complementarios: para detalles que no pueden obtenerse por estampación

Ventajas de la estampación en frío

La estampación en frío presenta múltiples beneficios industriales, especialmente en alta producción:

• Muy bajo desperdicio de material (sin virutas)
• Alta productividad y automatización
• Excelente repetibilidad dimensional
• Mejores propiedades mecánicas que piezas mecanizadas
• Menores emisiones al no requerir calentamiento

Estas ventajas han llevado a su adopción masiva en empresas de estampación en frío especializadas en series largas para el sector de fijación, automoción o electrodoméstico.

¿Cuáles son las desventajas de la estampación en frío?

Como cualquier tecnología, la estampación en frío tiene algunas limitaciones:

• No es adecuada para geometrías extremadamente complejas o asimétricas
• Requiere inversión inicial en utillaje (solo rentable en series largas)
• Los tratamientos posteriores pueden ser necesarios para cumplir requisitos finales

Aun así, sus beneficios compensan en la mayoría de entornos industriales donde prima la eficiencia y la resistencia del producto.

¿Quieres saber si tus piezas pueden fabricarse mediante estampación en frío?

La estampación en frío de piezas metálicas es uno de los procesos más eficaces de la industria moderna para fabricar componentes de forma precisa, rápida y sin desperdicio. Desde aceros para estampación en frío, hasta maquinaria automatizada de última generación, el proceso ha evolucionado para cubrir las necesidades de sectores como la tornillería, automoción o fijación técnica.

En Lemec somos especialistas en fabricar piezas por estampación en frío. Si tienes un diseño existente o estás planteando incorporar piezas forjadas en frío a tu cadena de suministro, te ayudamos a evaluar su viabilidad técnica y económica.