Springback en doblado de chapa

La recuperación elástica tras el doblado, conocida como springback, modifica el ángulo de plegado final con valores típicos entre 2° y 10° para aceros al carbono y aleaciones de aluminio, dependiendo del radio de plegado y el espesor.

El springback es un fenómeno inherente al conformado en frío de chapas metálicas, donde la pieza, una vez liberada de la herramienta, recupera parcialmente su forma original debido a la liberación de las tensiones elásticas acumuladas durante la deformación plástica. Como resultado, el ángulo de la pieza doblada es mayor que el ángulo del punzón, lo que obliga a sobredoblar para alcanzar la geometría deseada.

Durante el doblado, el material se somete a una deformación que combina una componente plástica (permanente) y una componente elástica (recuperable). Al retirar la carga, la parte elástica se relaja y la geometría cambia: el radio de curvatura aumenta y el ángulo se abre. La magnitud del springback se cuantifica por el factor de recuperación Ks = (180° – αf) / (180° – αi), donde αf es el ángulo final y αi el ángulo impuesto por la herramienta. La compensación consiste en sobreplegar la chapa un ángulo igual al springback previsto.

Parámetros de springback

Los parámetros que rigen el springback son las propiedades mecánicas del material (límite elástico, módulo de Young, coeficiente de endurecimiento), la relación radio de plegado/espesor (R/t), el ángulo de doblado y la dirección de laminación. A mayor límite elástico y mayor relación R/t, mayor es la recuperación elástica.

Parámetro	Efecto típico sobre el springback
Límite elástico (Re)	Aumento del springback con Re.
Módulo de Young (E)	Springback inversamente proporcional a E.
Relación Radio/Espesor (R/t)	A mayor R/t, mayor springback (recuperación del 5–15% adicional por cada unidad de aumento de R/t).
Ángulo de doblado (αi)	El springback absoluto crece con el ángulo de doblado.
Espesor de chapa (t)	A menor espesor, mayor springback para un mismo radio.

Materiales aplicables

El springback afecta a todos los metales conformados en frío, con diferencias notables según la aleación y el estado de tratamiento térmico.

Aceros al carbono (S235, A36, DC01): Springback moderado (2–5° en ángulos de 90° con R/t ≈ 1). Aceros inoxidables austeníticos (AISI 304): Alto springback (5–8° bajo las mismas condiciones) debido a su elevado límite elástico y endurecimiento por deformación. Aleaciones de aluminio (6061-T6, 7075-T6): Springback elevado (6–10°), especialmente en temple T6. Cobre y latón (Cu-DHP, C26000): Springback bajo (1–3°), debido a su bajo límite elástico. Titanio (Ti-6Al-4V): Springback muy alto (hasta 15°), combinado con un elevado retorno elástico.

Ventajas y limitaciones

Ventajas de controlar el springback

• Permite obtener piezas dentro de tolerancias dimensionales estrechas (±0,5° en ángulo).
• Reduce rechazos y retrabajos al aplicar compensación predictiva.
• Aumenta la repetibilidad del proceso productivo.

Limitaciones

• Dependencia de variaciones lote a lote en propiedades mecánicas (el límite elástico puede variar ±10 %).
• Necesidad de software de simulación o ensayos prácticos para formas complejas.
• Desgaste de herramientas modifica el radio real y, con ello, el springback.

Guía de selección de sobreplegado

Para seleccionar el ángulo de sobreplegado se recomienda:

1. Determinar experimentalmente el springback para el material y espesor mediante una pieza de prueba con el mismo R/t.
2. Emplear la fórmula de springback simplificada: αpunzón = αdeseado / (1 + (3·Re·R)/(E·t)), donde Re es el límite elástico y E el módulo de Young.
3. En producciones en serie, utilizar sistemas CNC con medición angular en tiempo real y compensación adaptativa.
4. Para geometrías de chapa delgada (t < 1,5 mm / 0.059 in), prever un sobreplegado del orden de 3°–8° según el material.

Tablas de parámetros por material

Los valores inferiores se refieren a doblado a 90° en matriz en V con R/t=1 y chapa laminada en frío. Para otras condiciones, consultar la bibliografía especializada.

Material	Espesor t (mm / in)	Radio de plegado R (mm / in)	Ángulo de springback (°)	Sobredoblado recomendado (°)
Acero al carbono S235	1,0 mm / 0.039 in	1,0 mm / 0.039 in	2°	88° (punzón)
Acero al carbono S235	3,0 mm / 0.118 in	3,0 mm / 0.118 in	3°	87°
Acero inoxidable 304	1,5 mm / 0.059 in	1,5 mm / 0.059 in	6°	84°
Aluminio 6061-T6	2,0 mm / 0.079 in	2,0 mm / 0.079 in	8°	82°
Aluminio 6061-T6	2,0 mm / 0.079 in	4,0 mm / 0.157 in (R/t=2)	12°	78°
Latón C26000	1,0 mm / 0.039 in	1,0 mm / 0.039 in	2°	88°
Titanio Ti-6Al-4V	1,5 mm / 0.059 in	1,5 mm / 0.059 in	14°	76°

Preguntas frecuentes (FAQ)

¿Cuál es el springback típico en una chapa de acero S235 de 2 mm de espesor doblada a 90°?

En condiciones normales con R/t=1, el springback es de aproximadamente 2,5°; para un espesor de 2 mm / 0.079 in, se requeriría un punzón con ángulo de 87,5° para compensarlo.

¿Cómo afecta el radio de plegado al springback en aluminio 6061-T6?

Con un R/t de 1, el springback ronda 8°, mientras que para R/t=2 asciende a 12°; duplicar el radio agrega entre 3° y 5° adicionales, dependiendo del espesor.

¿Qué precisión se puede alcanzar con sistemas de compensación automática en plegadoras CNC?

Los equipos con medición angular electrónica logran una precisión de ±0,2°, incluso en la primera pieza, gracias al ajuste en tiempo real del sobreplegado durante la carrera.

¿Cuánto varía el springback por cambios en el límite elástico del lote?

Una variación del ±10% en el límite elástico puede modificar el springback en 1° a 2°, especialmente en aceros inoxidables; por ello se recomienda muestrear cada lote antes de la producción.

¿Debo considerar la dirección de laminación al estimar el springback?

Sí, el springback puede diferir hasta 1° si se dobla en sentido transversal en lugar de paralelo a la laminación, debido a la anisotropía del material laminado en frío.

¿Se puede eliminar completamente el springback mediante tratamiento térmico?

Recocer la chapa reduce el límite elástico y, con ello, el springback (hasta un 50% menos) pero no lo elimina totalmente; el uso de matrices calientes puede minimizarlo aún más.

Fuentes consultadas

• engineeringtoolbox.com: https://www.engineeringtoolbox.com/steel-angles-d_1322.html