El perfilado es un proceso de trabajo del metal en el que la chapa se moldea progresivamente a través de una serie de matrices de rodillos hasta obtener el perfil de sección transversal deseado. Es una forma eficaz y rentable de fabricar piezas con perfiles largos y secciones transversales uniformes.
Las piezas perfiladas se utilizan en sectores como el automovilístico, ferroviario, de infraestructuras, electrodomésticos, mobiliario, almacenamiento, etc. Algunos ejemplos comunes son los paneles para tejados, los marcos de puertas, los sistemas de estanterías, la señalización de autopistas, los cerramientos electrónicos, etc.
Este artículo ofrece una guía completa sobre piezas de la perfiladorafuncionamiento, opciones de configuración, proveedores, precios, ventajas e inconvenientes y consejos para la elección.
Visión general de las piezas del proceso de perfilado
Las secciones principales de una perfiladora son:
- Manipulación de materiales
- Estaciones de formación
- Corte
- Transportador de salida
Cuadro 1: Secciones clave de una perfiladora
| Sección | Componentes | Función |
|---|---|---|
| Manipulación de materiales | Desenrollador, mesa de alimentación, guía de entrada | Sujetar la bobina, enderezar la chapa, introducirla en la máquina a velocidad/tensión constante. |
| Estaciones de formación | Soportes de rodillos, rodillos, engranajes | Conformado progresivo en frío de chapas metálicas mediante una serie de soportes |
| Corte | Cizalla, hidráulica | Cortar el perfil conformado a la longitud deseada |
| Transportador de salida | Correas, motores, soportes | Transportar las piezas acabadas fuera de la máquina |
La sección de conformado es el corazón de la máquina. Alberga una serie de matrices de rodillos progresiones montados en soportes por los que pasa el material. Cada soporte forma el perfil de manera incremental, acercándolo a la forma final.
El número de soportes varía en función de la complejidad de la pieza: desde sólo 3 soportes para geometrías sencillas hasta más de 20 soportes para piezas complejas.
Tipos de perfiladoras
Las perfiladoras están disponibles en distintas configuraciones en función de las necesidades de producción:
Tabla 2: Tipos de perfiladoras
| Tipo | Descripción | Casos de uso típicos |
|---|---|---|
| En línea | El desenrollador está en línea con las secciones de formado y corte | Grandes volúmenes de producción |
| Reversible | El mecanismo de inversión de la hoja permite volver a la sección de conformado | Tiradas cortas, requiere volteo de piezas |
| Portátil | Diseño compacto con ruedas bloqueables | Pequeños lotes, producción in situ |
| A medida | Adaptado a la geometría específica de la pieza | Perfiles propios de bajo volumen |
Principio de funcionamiento
Las etapas de trabajo en el perfilado desde la chapa plana hasta la pieza acabada son:
Alisado - La banda metálica desenrollada suele tener tensiones residuales y bobinas fijadas de procesos anteriores. Así que el primer paso es enderezar estas imperfecciones utilizando una guía de entrada y rodillos de alimentación.
Alimentación - La banda enderezada entra en la sección de conformado a una velocidad y tensión constantes reguladas por servo rodillos de alimentación.
Conformado en frío progresivo - A medida que el material pasa por la serie de soportes de la matriz de rodillos, cada soporte induce más flexión hasta obtener la sección transversal final.
Corte - Una vez que el perfil está completamente formado, la prensa de corte lo cizalla a la longitud deseada de la pieza acabada.
Salida - La pieza acabada se transfiere a la cinta transportadora de salida para su agrupamiento y almacenamiento.
Aspectos clave de Piezas de la perfiladora
Alimentación de material
Los componentes de alimentación de material manipulan y preparan la bobina bruta antes del perfilado:
Tabla 3: Piezas del sistema de manipulación de materiales
| Pieza | Función | Tipos | Factores |
|---|---|---|---|
| desenrollador | Sujete la bobina, deje que se desenrolle | Desenrollador, Mandril hidráulico, Enrollador | Anchura, diámetro interior y exterior de la bobina |
| Mesa de alimentación | Soporta el extremo de la tira, absorbe el retroceso | Plana/Inclinada con rodillos | Fuerza de retroceso |
| Guía de entrada | Enderezar la hoja entrante | Pirámide, Alisador de rodillos | Grosor del material |
| Rodillos de alimentación | Regule la velocidad y la tensión del material | Moleteado, fricción suave | Alta fricción para chapas finas |
La alineación y alimentación correctas de las chapas sientan las bases para obtener piezas conformadas de calidad.
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Estaciones de formación
La sección de conformado dispone de una serie de soportes con matrices de rodillos que dan forma al perfil:
Tabla 4: Conformado de piezas en sección
| Componente | Papel | Factores de diseño |
|---|---|---|
| Stands | Muere el rodillo de la casa | La longitud total dicta # de soportes |
| Rodillos | Tener contornos mecanizados para dar forma | Complejidad del perfil, tipo de material |
| Ejes | Montar matrices para rotación | Longitud, selección de rodamientos |
| Engranaje | Rotación sincronizada del troquel | Tipo, relación, lubricación |
| Tripas | Proteger las piezas internas del polvo y los residuos | Juntas, válvulas de ventilación |
El diseño del contorno de la matriz del rodillo se optimiza mediante un avanzado software de simulación para obtener la forma deseada de la pieza. El mecanizado CNC de precisión lo traduce en herramientas físicas. Los acabados adecuados de la superficie de los rodillos garantizan una flexión de baja fricción.
La carcasa proporciona un entorno sellado controlado para un funcionamiento suave. Las transmisiones por engranajes conectan los ejes para sincronizar las rotaciones de las matrices con tolerancias de precisión.
Sistema de corte
La prensa de corte trocea el perfil formado de forma continua en longitudes establecidas según los requisitos del lote:
Cuadro 5: Piezas del sistema de corte
| Pieza | Descripción | Modos de control |
|---|---|---|
| Prensa de corte | Montado aguas abajo del soporte final | Hidráulico, servoeléctrico |
| Cuchillas superiores/inferiores | Cortar el material | Insertos de metal duro resistentes al desgaste |
| Vertedero de chatarra | Recoger los recortes | Descarga del transportador de rodillos |
| Control de longitud | Regular los ciclos de corte | Sobre la marcha, incremento fijo |
El control preciso de la hoja y los ángulos de corte óptimos proporcionan un acabado superior de los bordes y cortes perpendiculares. La canaleta para restos gestiona los restos de forma eficiente.
Transportador de salida
Una vez formadas y cortadas, las piezas acabadas se recogen y agrupan mediante equipos de manipulación de salida:
Tabla 6: Piezas del transportador de salida
| Pieza | Función | Tipos |
|---|---|---|
| Cinta transportadora | Transporte de piezas cortadas | Cinta plana, Cama de rodillos, Cangilón |
| Mesas apilables | Alinear/unir piezas | Manual, automatizado |
| Prensa de balas | Envolver los fardos con correas/film | Horizontal, Vertical |
La manipulación de salida eficiente garantiza que las piezas acabadas conformadas en rollo se muevan sin daños para su almacenamiento y envío.
Accesorios para perfiladoras
Además de los módulos principales, las perfiladoras pueden equiparse con componentes adicionales en función de las necesidades de producción:
- Decoilers - Sistemas alternativos de desbobinado para la manipulación de bobinas
- Loopers - Crear bucles de holgura en el flujo de material antes del corte
- Gofrado - Estaciones de acuñación para estampar logotipos/textos
- Punzones - Unidades de perforación para agujeros de pernos, etc.
- Marcadores de tinta - Sistemas de inyección de tinta para imprimir sellos de fecha, etc.
- Recintos de seguridad - Cerramientos de malla o chapa para un funcionamiento seguro
- Transportadores - Ampliar la manipulación del flujo de piezas en sentido ascendente y descendente
- Sensores - Instrumentación de medida para automatización
- Módulos IoT - Hardware de conectividad para la captura de datos
Estos accesorios mejoran la capacidad para operaciones secundarias o de supervisión.
Factores de diseño de la perfiladora
Aspectos clave que impulsan la configuración de los antiguos rodillos:
Tabla 7: Factores de diseño de la perfiladora
| Parámetro | Detalles | Efecto |
|---|---|---|
| Tasa de producción | Piezas necesarias por hora/turno | Velocidad de la máquina, control de indexación |
| Longitud de la pieza | Distancia entre cortes | Longitud de la máquina, tamaño del transportador |
| Material Anchura | Ancho de banda de bobina | Longitud de las matrices, anchura del bastidor |
| Tipo de material | Orientación del grano de acero, aluminio, etc. | Cálculo de fuerzas, acabado superficial |
| Forma de la pieza | Complejidad del perfil, número de curvas | Número de rodales, contornos de troquel |
| Necesidades de precisión | Tolerancia dimensional y de curvatura | Acabado de la superficie del rodillo, guías |
| Operaciones secundarias | Perforar, repujar, etc. | Estaciones adicionales, espacio |
| Nivel de automatización | Alimentación manual/automática de material, apilado/agrupamiento | Necesidad de mano de obra, sensores, manipulación |
Proveedores de perfiladoras
Hay muchos fabricantes establecidos de equipos de perfilado en todas las geografías:
Cuadro 8: Marcas de perfiladoras
| Marca | Ubicación | Modelos típicos | Precios |
|---|---|---|---|
| Dimeco | EE.UU. | Helios, TFX Elite | $150,000 – $500,000 |
| Formtek | Canadá | Orión, Máxima | $100,000 – $800,000 |
| Bradbury | EE.UU. | EasyForm, SelectRoll | $100,000 – $600,000 |
| Gasparini | Italia | FlexyRoll, FastRoll | $200.000 - $1 Millón+ |
| Samco | India | Mach 2, Concepto | $50,000 – $250,000 |
Tanto los proveedores locales como los internacionales ofrecen máquinas para todos los niveles de producción, necesidades de automatización y presupuestos. El plazo de entrega es de entre 3 y 6 meses.
Precios de las perfiladoras
El coste depende de factores como:
- Índice de producción
- Longitud total de la máquina
- Nivel de automatización
- Puestos secundarios adicionales
- Software y capacidades IoT
Figura 1: Rango de precios típico para varias configuraciones de laminadoras
- Las máquinas básicas rondan los $100k
- Las líneas automatizadas de gama alta son de $500k+.
- Las máquinas personalizadas de perfil único pueden costar más de un millón de euros.
Solicite presupuestos detallados a los proveedores preseleccionados en función de sus necesidades específicas.
Instalación de perfiladoras
Aspectos clave de la instalación de laminadoras:
Cuadro 9: Instalación de perfiladoras
| Actividad | Detalles |
|---|---|
| Preparación del emplazamiento | Suelos planos nivelados para stands, suministro de electricidad/aire |
| Elevación y posicionamiento | Utilizar carretillas elevadoras, grúas, etc. Seguridad crítica |
| Seguridad | Atornille los soportes a los cimientos, verticales verdaderos |
| Alineación | Alinee con precisión los troqueles de rodillo y las cuchillas |
| Pruebas | Validar la alimentación y el rendimiento antes de la producción |
| Documentación | El proveedor facilita manuales de funcionamiento, mantenimiento y seguridad |
Un trabajo preliminar adecuado y una instalación precisa proporcionan una base sólida para un funcionamiento sin problemas.
Funcionamiento de la laminadora
El funcionamiento diario implica:
Cuadro 10: Funcionamiento de la perfiladora
| Actividad | Directrices |
|---|---|
| Carga de materiales | Colocar la bobina en el mandril de forma segura |
| Modo Jog | Prueba inicial de velocidad lenta |
| Parámetro Entrada | Introduzca los detalles del tamaño del lote |
| Inicio del ciclo | Inicio del ciclo de conformado automático |
| Supervisión | Observar el proceso para detectar cualquier problema |
| Seguridad | Siga los procedimientos de bloqueo durante el mantenimiento |
El operario carga principalmente la materia prima, introduce las dimensiones y retira los productos acabados. Los modos automáticos simplifican el flujo de trabajo.
Mantenimiento de la laminadora
Actividades regulares de mantenimiento:
Cuadro 11: Mantenimiento de perfiladoras
| Tarea | Frecuencia | Herramientas necesarias |
|---|---|---|
| Inspección | Diario | Linterna, herramientas de medición |
| Comprobación de pernos y tornillos | Mensualmente | Llaves, torquímetro |
| Lubricación de rodillos/ejes | 3-6 meses | Pistola de grasa, lubricantes |
| Afilado de cuchillas | Según sea necesario | Herramientas de afilado |
| Cambio de aceite de la caja de cambios | Anualmente | Embudo, recipiente de aceite |
| Comprobación del sensor/cableado | Según sea necesario | Multímetro, comprobador de circuitos |
Las inspecciones diarias junto con las tareas preventivas periódicas reducen las averías. Mantenga las especificaciones de par de apriete de los tornillos.
Cómo elegir su socio de maquinaria de perfilado
Consideraciones importantes a la hora de seleccionar proveedores de perfilado:
Cuadro 12: Criterios de selección de la perfiladora
| Parámetro | Directriz |
|---|---|
| Experiencia | Número de años en el negocio, testimonios de clientes |
| Conocimientos especializados | Comprende las necesidades específicas de su producto |
| Calidad y asistencia | Ingenieros de servicio formados y con certificación ISO |
| Entrega | Récord de puntualidad, base instalada en la región |
| Uso de la tecnología | Aprovecha la simulación, los sensores y el análisis de datos |
| Habilidades de personalización | Flexibilidad para adaptarse a necesidades especiales |
| Precios y valor | Precio acorde con la capacidad de rendimiento |
Evalúe a varios proveedores competentes en estos aspectos antes de elegir el sistema adecuado.
Ventajas e inconvenientes del perfilado
Tabla 13: Ventajas e inconvenientes del proceso de perfilado
| Ventajas | Limitaciones |
|---|---|
| Producción rápida y continua | Inversión inicial en utillaje |
| Secciones transversales uniformes de alta calidad | Las formas complejas requieren un conformado de varias pasadas |
| Ideal para perfiles rectos largos | Las piezas grabadas cortas no son óptimas |
| Utilización eficiente del material frente al mecanizado | Se necesitan operarios especializados |
| Bajo mantenimiento de las herramientas | Superficie horizontal intensiva |
| Opciones de automatización adaptables | Mayor plazo de entrega frente a otros procesos |
Cuando se utiliza para aplicaciones adecuadas centradas en perfiles lineales, el perfilado ofrece productividad y calidad a un coste económico. Comprenda que tiene limitaciones con curvas cortas y complejas.
Preguntas frecuentes
P: ¿Qué materiales pueden laminarse?
R: La mayoría de los materiales dúctiles, como el acero con bajo contenido en carbono, el acero inoxidable y el aluminio, se laminan habitualmente. Con los ajustes de utillaje adecuados, el acero de alta resistencia, el cobre e incluso las láminas de plástico pueden someterse a este proceso.
P: ¿Qué tolerancias se mantienen en el perfilado?
R: Las piezas conformadas por laminación suelen alcanzar tolerancias de perfil de +/- 0,5 mm en el mecanizado moderno. Es posible conseguir tolerancias más estrechas, pero reducen la productividad. Los radios de curvatura estándar son de 1 a 1,5 veces el grosor del material.
P: ¿Cómo calcular el coste de perfilado por pieza?
R: Coste total = amortización de la máquina + coste de la bobina de material + mano de obra. Calcular la tarifa por pieza en función del volumen de producción anual. A medida que aumenta el volumen, el coste disminuye considerablemente.
P: ¿Qué medidas de seguridad son obligatorias en el perfilado?
R: Exija al personal que lleve equipo de protección contra cortes y guantes cuando manipule bobinas o perfiles afilados. Encierre completamente los puntos de corte. Interbloquee las protecciones con corte de energía eléctrica para la entrada. Instale alfombras de seguridad.
P: ¿Cómo reducir los rechazos de piezas conformadas?
R: Supervise los avances, las velocidades y los ajustes de las guías. Garantizar cortes precisos a 90 grados. Mejorar la formación de los operarios para la inspección visual de los cortes/curvas. Realizar un mantenimiento periódico de la máquina.
P: ¿Cuáles son las opciones de acabado de los productos perfilados?
R: Entre los pasos de acabado secundarios más comunes se incluyen el recubrimiento en polvo para aumentar la resistencia a la corrosión y la estética, los interiores revestidos de caucho para aislar el ruido, las perforaciones para el flujo de aire y las inserciones de espuma adhesiva para la rotura de puente térmico.
Conclusión
Los perfiles laminados ofrecen un excelente valor técnico y comercial para las necesidades de perfiles rectos largos en una amplia gama de aplicaciones en infraestructuras, edificios, equipos, electrodomésticos y otros sectores.
Cuando se asocia con un proveedor fiable de maquinaria de perfilado y aplica una disciplina operativa adecuada, se obtiene un sistema de fabricación flexible, eficaz y rentable con un bajo coste de entrada.
