Perfiladoras de cubiertas de acero son equipos esenciales para la fabricación de cubiertas de acero corrugado para edificios e infraestructuras. Esta completa guía ofrece información detallada sobre todos los aspectos de las perfiladoras de cubiertas de acero, desde tipos, especificaciones técnicas, aplicaciones, instalación, funcionamiento y mantenimiento hasta selección de proveedores y precios.
Visión general de las máquinas perfiladoras de cubiertas de acero
La máquina perfiladora de cubiertas de acero es un equipo que crea cubiertas de acero corrugado doblando y enrollando continuamente bobinas de acero en el perfil acanalado deseado. Las cubiertas de acero proporcionan un soporte resistente para los suelos de hormigón de edificios e infraestructuras.
Las máquinas perfiladoras transforman las bobinas planas de acero en paneles de cubierta acabados haciendo pasar la chapa longitudinalmente a través de estaciones de laminado consecutivas. Cada estación de laminado forma progresivamente la chapa con el perfil especificado a través de una serie de rodillos.
Las líneas de perfilado de cubiertas de acero producen cubiertas con mucha más rapidez, eficacia y precisión que los métodos tradicionales de plegado o plegado a presión. Las máquinas automatizadas garantizan una calidad uniforme y reducen las necesidades de mano de obra.
Datos clave sobre el equipo de perfilado de cubiertas de acero:
- Fabrica cubiertas de acero corrugado a partir de bobinas
- Utiliza la técnica de perfilado para doblar chapas y formar paneles de cubierta acanalados
- El resultado son longitudes continuas de tarima acabada
- Automatizado para altas velocidades y conformado de precisión
- Equipos flexibles para fabricar diferentes perfiles de cubierta
- Requiere menos espacio que el plegado o el frenado a presión
- Costes operativos inferiores a los de otras fabricaciones de tarimas
Tipos de perfiladoras de cubiertas de acero
Existen dos tipos principales de perfiladoras de cubiertas de acero:
Perfiladoras de longitud fija
Estas máquinas más sencillas producen longitudes fijas de planchas de acero, como planchas de 2 ó 4 pies de largo.
- Preferido para la producción de baja capacidad
- Utilice un dispositivo de corte para cortar cada hoja a un tamaño fijo
- El cambio a nuevas longitudes lleva tiempo
- Los arranques y paradas para cada hoja reducen la velocidad de salida
Líneas de perfilado continuo
Las formadoras de rollos continuos producen entarimados de mayor longitud sin deformar a partir de la bobina de entrada.
- Mayor capacidad de producción a velocidades de línea más rápidas
- No se detiene excepto para cambiar la bobina, por lo que el funcionamiento es más suave
- El cliente fija la longitud durante la instalación
- Configuraciones comunes de hasta 150 pies de longitud
- El dispositivo de corte cizalla las chapas acabadas al tamaño requerido
- Cambio más rápido entre diferentes perfiles de cubierta
Perfiles típicos de tarima conformados en perfiladoras
- Láminas de nervadura estrecha (nervaduras de 1,5 pulgadas de alto)
- Láminas nervadas intermedias (nervaduras de 3 pulgadas de alto)
- Láminas de nervaduras anchas (nervaduras de 15 cm de alto)
- Tarima celular o acanalada
- Perfiles sinusoidales, trapezoidales y curvos
- Tarimas autoadhesivas y encajables
- Suelos acústicos y compuestos
Proceso de perfilado de paneles de cubierta de acero
El proceso de perfilado dobla la bobina de acero para convertirla en chapa de cubierta mediante etapas consecutivas:
Desenrollando - Las bobinas se cargan en un desenrollador que desenrolla la chapa en la línea. La tensión del freno controla el desenrollado.
Alimentación - Los rodillos de alimentación agarran la hoja y tiran de ella a través del equipo a una velocidad constante.
Nivelación - Las aplanadoras eliminan cualquier curvatura de la bobina y aplanan la chapa antes del perfilado.
Perforación previa - Los punzones opcionales crean orificios para fijaciones, utilidades, etc.
Perfilado - La lámina avanza a través de grupos de rodillos que la van doblando gradualmente hasta formar el perfil acanalado de la tarima.
Calibración - Los rodillos finales calibran las dimensiones de las costillas con una tolerancia exacta.
Corte - Una cizalla o sierra voladora corta las chapas a la longitud especificada fuera de línea o secciona chapas individuales en líneas de longitud fija.
Apilado - Los transportadores disponen las planchas de entarimado acabadas para los procesos posteriores.
Rodillos perfiladores para cubiertas de acero
La pieza clave de una laminadora de cubiertas de acero son las matrices de laminación. Diferentes combinaciones de rodillos producen los distintos perfiles de cubierta. Los principales tipos de rodillos son:
- Rodillos conformadores - Doblar progresivamente la chapa en forma de nervio ondulado.
- Rodillos de calibración - Obtenga la altura, anchura y ángulo exactos de las costillas.
- Rodillos locos - Proporcionar apoyo entre las estaciones de formación.
- Rodillos ranuradores - Perfore ranuras en el valle de la cubierta para la acción compuesta.
- Rodillos prensadores - Nervaduras de engarce para extremos entrelazados en determinadas cubiertas.
Las matrices de laminación longitudinal están montadas en línea sobre ejes en el bastidor de cada estación. Pueden añadirse o eliminarse estaciones para variar la complejidad del perfil. Los rodillos se mecanizan con tolerancias de precisión y se fabrican con materiales ultrarresistentes, como el carburo, para prolongar su vida útil.
Componentes principales de las maquinas perfiladoras de cubierta de acero
Las líneas completas de perfilado constan de una serie de componentes para manipular y dar forma al acero:
Sistema de material de entrada
- Desenrollador - Sujeta la bobina de acero y desenrolla la chapa en la línea. Incluye un motor de desenrollado y tensado de bobina.
- Alimentador - Sujeta la hoja y la alimenta a la primera estación. Consta de rodillos de alimentación y servomotor.
- Nivelador - Aplana la chapa antes del perfilado. Puede ser de 3, 5 o 7 rodillos.
- Guía de hojas - Guía la chapa plana hacia el perfilador. Utiliza guías de borde ajustables.
Sistema de perfilado
- Estaciones de perfilado - Cada estación dispone de un soporte, ejes de rodillos, rodamientos, rodillos y accionamiento. El número de estaciones varía en función de la complejidad del perfil.
- Rodillos conformadores - Rodillos especiales que dan forma a las costillas y los valles de cada estación.
- Rodillos de calibración - Finalizar las dimensiones de las costillas después de formar los rollos.
- Rodillos prensadores y ranuradores - Operaciones adicionales como engaste o perforación de ranuras si es necesario.
- Ejes de rodillos - Ejes de acero endurecido que soportan los rodillos.
- Rodamientos - Los rodamientos para cargas pesadas, como los plummer blocks, se adaptan a las cargas.
- Accionamientos de rodillos - Los motores eléctricos accionan cada tornillo de estación o las transmisiones por correa proporcionan potencia.
- Carros de cambio de bobinas - Carros especiales para facilitar el cambio de rodillos.
Sistema de material de salida
- Tabla de rodadura - Extiende chapas de cubierta acabadas para procesos posteriores.
- Dispositivo de corte - La cizalla volante o la sierra cortan las chapas a medida.
- Apilador - Recoge las hojas cortadas y las apila fuera de la línea.
Sistema de control
- Control PLC - Controla la velocidad de la línea, las señales de realimentación y supervisa los sensores.
- Pantalla táctil HMI - Interfaz de operador para controlar, arrancar/parar y supervisar la línea.
- Servoaccionamientos - Control en bucle cerrado de motores y velocidad de precisión.
- Sensores - Sensores de proximidad para detectar la posición y la velocidad del material.
- Características de seguridad - Paradas de emergencia, protecciones, puertas de seguridad para la protección del operario.
Aplicaciones y usos de las cubiertas de acero perfilado
Las cubiertas fabricadas en máquinas perfiladoras de cubiertas de acero tienen muchas aplicaciones:
Suelo de tarima
- Refuerzo de forjados de hormigón en edificios
- Cubierta de suelo de material compuesto para revestimiento de hormigón integrado
- Tarima acústica con perforaciones para absorción acústica
Cubiertas
- Sustrato de cubierta en lugar de tarimas de madera u hormigón
- Cubierta de material compuesto rellena de aislamiento
- Cubierta acústica para insonorización
Paneles de pared
- Revestimientos interiores, tabiques y entreplantas
- Muros cortina y paneles tímpano
- Paredes estructurales con revestimiento
Otras aplicaciones
- Escaleras, pasarelas y plataformas
- Alcantarillas, túneles, zanjas y drenaje
- Remolques, autocaravanas y refugios móviles
- Andamiaje, apuntalamiento y hormigonado
El entarimado de acero proporciona un soporte resistente para las cargas de construcción a la vez que es ligero para una mayor eficiencia. La forma acanalada con relieves aumenta la resistencia a la vez que utiliza menos acero.
Especificaciones de las máquinas perfiladoras de cubiertas de acero
Las líneas de perfilado de cubiertas de acero están disponibles en diferentes tamaños con diversas especificaciones:
| Especificación | Tamaño típico |
|---|---|
| Velocidad de la línea | 16 - 100 pies/min |
| Anchura de la hoja de entrada | 24 - 72 pulgadas |
| Longitud de la hoja acabada | 2 - 150 pies |
| Espesor del acero | Calibre 20 - 22 (0,8 - 0,036 pulgadas) |
| Límite elástico del acero | 33 - 80 ksi |
| Estaciones de bobinado | 10 - 26 estaciones |
| Potencia de línea | 15 - 50 kW |
| Cambio de rollo | Manual o automático |
| Controla | PLC con HMI |
| Diseño estructural | Según las normas de construcción |
- Las máquinas pueden personalizarse para satisfacer requisitos de entarimado especializados.
- Velocidades desde 16 pies/min para hojas largas complejas hasta 100 pies/min para grandes volúmenes.
- Las anchuras se adaptan a bobinas de entrada de 24 a 72 pulgadas.
- La longitud habitual oscila entre 2 y 20 pies, pero puede alcanzar los 150 pies.
- El material más grueso puede necesitar velocidades más bajas para evitar defectos.
- El límite elástico afecta a la fuerza necesaria para el laminado.
- Se necesitan más estaciones para perfiles como la cubierta celular.
- La potencia necesaria depende de la velocidad, la fuerza y la automatización.
Normas de diseño para cubiertas de acero laminado
Existen dos normas industriales principales que regulan las cubiertas de acero perfilado:
- American Iron and Steel Institute (AISI) - Especificación norteamericana AISI S100-16 para el diseño de elementos estructurales de acero conformado en frío.
- Steel Deck Institute (SDI) - SDI Publication No. 30 Design Manual for Composite Decks, Form Decks, Roof Decks.
La norma AISI contiene disposiciones detalladas sobre las cargas, tensiones y deformaciones de la conformación en frío. Esto garantiza que la cubierta tenga la resistencia y rigidez adecuadas.
La norma SDI ofrece orientación sobre perfiles de cubiertas, especificaciones de materiales, métodos de ensayo, luces de diseño e instalación. Los fabricantes producen tarimas de acuerdo con los perfiles de la SDI.
Ambas normas incluyen factores de seguridad, validación de pruebas, conformidad de la calidad y optimización del diseño. Las normas se actualizan periódicamente para reflejar las últimas prácticas e investigaciones del sector.
Instalación de cubiertas de acero perfilado
La correcta instalación de las tarimas de acero acabadas garantiza su resistencia y rendimiento:
- Colocar el entarimado sobre la estructura de acero de soporte. Solapes sobre los soportes.
- Utilice fijaciones autoperforantes como tornillos para fijar a la estructura.
- Colóquelo con la orientación lateral y costal correcta.
- Mantener longitudes mínimas de apoyo en los soportes.
- Instalar refuerzos suplementarios de cubierta en las aberturas.
- Colocar los endlaps lejos de las zonas de mayor tensión.
- Sellar las solapas laterales con cinta adhesiva, sellador o perforación de botones.
- Instalar redes de seguridad, protección de bordes y acceso para mantenimiento.
- Asegure la continuidad eléctrica si es necesario.
- Retoque los daños causados por la pintura durante la instalación.
Consulte el manual de SDI para obtener información detallada sobre las técnicas de fijación de cubiertas. El almacenamiento en obra, la seguridad y la manipulación adecuados evitan daños.
Funcionamiento de las perfiladoras de cubiertas de acero
El funcionamiento de una línea de perfilado de cubiertas de acero implica estos pasos clave:
1. Controles de seguridad - Asegúrese de que las protecciones, las paradas de emergencia y las puertas son adecuadas y de que no existen riesgos de resbalones.
2. Inspección - Comprobar rodillos, rodamientos, guías, sensores antes de la puesta en marcha.
3. Configuración de la línea - Bobinas, cubiertas, rollos, visillos, etc. correctos.
4. Velocidades - Ajuste la velocidad de marcha en la HMI y pruebe la marcha.
5. Prueba de funcionamiento - Pase una hoja de prueba por toda la línea y compruebe la calidad.
6. Inicio de la producción - Introduzca el extremo de la bobina en la máquina para iniciar el proceso.
7. Supervisión - Supervisar el funcionamiento de la línea e inspeccionar periódicamente la calidad del entarimado.
8. Cambio de hoja - Cuando termine la bobina, detenga la línea antes de alimentar la siguiente bobina.
9. Mantenimiento - Realizar la limpieza, lubricación, ajustes durante las pausas.
10. 10. Procedimientos de seguridad - Siga todos los procedimientos operativos y de seguridad.
La formación adecuada de los operarios es clave para que la producción funcione con seguridad y evitar problemas. Desarrolle procedimientos operativos estándar detallados.
Mantenimiento del equipo de perfilado de cubiertas de acero
El mantenimiento preventivo protege las herramientas de laminación y garantiza un elevado tiempo de actividad:
- Limpieza diaria - Elimine las virutas metálicas, el aceite y los residuos de los rodillos y las guías.
- Lubricación - Aplique el lubricante adecuado en cojinetes, engranajes y superficies de fricción.
- Comprobación de tornillería - Asegurar el apriete en ejes de rodillos, protecciones y accionamientos.
- Comprobación de los rodamientos - Inspección de ruidos, calentamiento y descentramiento.
- Inspección de rodillos: compruebe si hay desgaste, estrías o daños geométricos.
- Realinear - Realinear ejes, rodillos y guías si se detectan desviaciones.
- Calibración de los sensores - Recalibre periódicamente los sensores de proximidad y de acceso.
Programar el mantenimiento mayor periódico durante las paradas de la planta:
- Cambio de rodillos - Cambie los rodillos desgastados para evitar daños. Guarde repuestos.
- Inspección y mantenimiento de los rodillos niveladores.
- Servicio de transmisión: compruebe correas, motores, cajas de cambios, cadenas y ejes.
- Revisión - Revisión completa de guías lineales, cilindros, válvulas, etc.
Resolución de problemas en líneas de perfilado de cubiertas de acero
Algunos de los problemas y soluciones más comunes en el perfilado son:
| Defecto | Posibles causas | Medidas correctoras |
|---|---|---|
| Perfil incorrecto | Rodillos desgastados/dañados | Sustituir los rodillos afectados |
| Rodillos desalineados | Realinear ejes y guías de rodillos | |
| Chapa abombada | Problema de alimentación de hojas | Ajustar los rodillos de alimentación y las guías |
| Apilado de hojas | Limpiar rodillos y guías | |
| Tensión de formación | Reducir la fuerza de perfilado | |
| Hoja ondulada | Bobina en mal estado | Mejorar el control de calidad de las existencias |
| Problema con el nivelador | Inspección, ajuste o mantenimiento del nivelador | |
| Marcado de rollos | Reducir la presión del rodillo, lubricar | |
| Piezas de desecho | Temporización de desconexión | Vuelva a calibrar la cizalla en la HMI |
| Longitud de alimentación desactivada | Velocidad de línea y longitud de avance correctas |
Utilice sensores a lo largo de la línea para identificar las fuentes de defectos y realizar los ajustes oportunos.
Cómo seleccionar un proveedor de máquinas perfiladoras de cubiertas de acero
El proveedor adecuado garantiza una línea de perfilado productiva y de buena calidad. Tenga en cuenta estos criterios a la hora de elegir:
- Experiencia específica en el suministro de máquinas para cubiertas de acero. Evite los constructores de perfiladoras generalistas.
- Experiencia en ingeniería para diseños de rodillos robustos e integración de molinos.
- Capaz de construir los perfiles de cubierta necesarios para ejecutar el diseño y la funcionalidad.
- Ha suministrado líneas similares a otros fabricantes de cubiertas de acero preferentemente.
- Incluye componentes patentados como herramientas de rodillos, niveladores y cortadores diseñados para cubiertas de acero.
- Capacidad de producción para fabricar y probar a fondo la línea antes del envío.
- Servicios disponibles para formación en mantenimiento, piezas de repuesto y actualizaciones.
- Asistencia técnica ágil para la resolución de problemas.
- Cumple las normas CE, UL y OSHA. Proporciona documentación.
- Flexibilidad para adaptar la máquina a requisitos especiales.
- Precios competitivos para el nivel de prestaciones ofrecido.
Elija un socio fabricante en lugar de un mero proveedor de equipos a largo plazo.
Precios de las perfiladoras de cubiertas de acero
El coste depende de la longitud, la velocidad, el nivel de automatización y las opciones de la formadora de rollos de chapa de acero:
| Clasificación de la máquina | Precios |
|---|---|
| Línea prototipo/piloto | $60,000 – $150,000 |
| Baja producción | $150,000 – $500,000 |
| Producción media | $300.000 - $1 Millón |
| Alta producción | $500.000 - $5 Millones |
- Líneas de prototipos para I+D, tiradas cortas y bajo volumen.
- Producción desde 10.000 m2/mes hasta más de 100.000 m2/mes.
- Velocidades desde 16 pies/min de nivel básico hasta 100 pies/min de alta velocidad.
- Configuraciones de longitud fija o continua.
- La automatización añade costes pero mejora la productividad.
- Las opciones adicionales, como los sistemas de visión, la robótica, etc., aumentan aún más el precio.
- Los equipos usados y reconstruidos cuestan 50% menos aproximadamente.
Obtenga presupuestos detallados de los proveedores preseleccionados en función de sus requisitos exactos para comparar precios con precisión.
Ventajas e inconvenientes del perfilado de cubiertas de acero
Ventajas
- Altas velocidades de producción de hasta 130 pies/min de velocidad de línea.
- Calidad constante con conformado de precisión automatizado.
- Producción justo a tiempo con bajo inventario.
- Los equipos flexibles producen diferentes perfiles con rapidez.
- Los equipos compactos requieren menos espacio en la fábrica.
- Proceso automatizado más seguro que el frenado a presión.
- Costes operativos inferiores a los de otros métodos.
- Fácil integración con los procesos anteriores y posteriores.
Desventajas
- Mayor inversión de capital inicial que las prensas plegadoras.
- Requieren personal cualificado para el mantenimiento especializado.
- Los consumibles de los rodillos duran un tiempo finito antes de ser sustituidos.
- Los cambios de perfil requieren un cambio de rollo.
- Espesor y límite elástico limitados.
- No es ideal para trabajos de bajo volumen o personalizados.
Preguntas más frecuentes
¿Qué tipos de aceros pueden laminarse para formar tarimas?
Los aceros al carbono y los aceros de baja aleación especificados para el conformado en frío como ASTM A1008, A1011, A653, A792 funcionan bien. Los aceros de alta resistencia y baja aleación requieren precaución. El acero inoxidable necesita materiales especiales para los rodillos.
¿Qué espesores pueden admitir las máquinas de entarimado?
Los espesores típicos son de calibre 20 a 22. Puede manejar un rango de 0,028" a 0,075″ con la capacidad de rollo adecuada. El material más fino puede requerir rodillos de soporte para evitar el pandeo.
¿Cuánto duran los rodillos de perfilado?
Los rodillos de acero templado para herramientas duran entre 500.000 y 1 millón de pies lineales en condiciones adecuadas. Los rodillos de metal duro tienen una vida útil entre 5 y 10 veces superior, pero cuestan entre 5 y 6 veces más. Un mantenimiento adecuado prolonga la vida útil.
¿Qué medidas de seguridad son necesarias en la línea?
Protección total, paradas de emergencia, puertas de seguridad en la entrada y la salida, formación del operario y procedimientos de bloqueo. Obligatorio para el cumplimiento de las normas CE y OSHA.
¿Cómo mejorar la eficacia y el tiempo de funcionamiento de la línea?
Un buen mantenimiento preventivo, la formación de los operarios, el mantenimiento de repuestos consumibles adicionales y la utilización de los datos de producción para optimizar los programas.
¿Cuál es el plazo de entrega habitual de una perfiladora de cubiertas de acero?
El plazo de entrega oscila entre 8 y 16 semanas en función de las especificaciones de la línea. Los prototipos pueden enviarse antes. Se recomienda planificar con 6 meses de antelación.
