máquina formadora de rollos es un proceso de fabricación eficaz y de alta velocidad utilizado para producir chapas largas de piezas de sección transversal uniforme. Se alimenta una bobina de chapa metálica a través de una serie de matrices de rodillos que moldean gradualmente el material en el perfil deseado. las máquinas de perfilado tienen aplicaciones en todos los sectores, desde la construcción y las infraestructuras hasta la automoción, la industria aeroespacial y los electrodomésticos, entre otros.
Visión general del proceso de perfilado
Las laminadoras utilizan un proceso continuo y automatizado para manipular chapas metálicas enrolladas y convertirlas en piezas a medida con curvas y formas repetidas. La materia prima, normalmente bobinas de acero, aluminio u otras aleaciones, se introduce en el equipo de laminación. El material pasa por una línea de matrices de rodillos dispuestas en estaciones secuenciales, cada una de las cuales realiza operaciones de conformado incrementales. El resultado final es una pieza de longitud continua con sección transversal uniforme en toda su longitud.
Entre las ventajas del perfilado se incluyen:
- Alta productividad y eficiencia
- Consistencia y precisión en piezas de gran longitud
- Versatilidad para formar perfiles variados y complejos
- Menores costes de utillaje en comparación con otros procesos
- Mínimo desperdicio de material
Los perfiles perfilados se utilizan en paneles, marcos de cerramientos, tejados, estanterías, productos para carreteras, muebles, carcasas de electrodomésticos, marcos de automóviles y mucho más.
Tipos de equipos de perfilado
Hay varios tipos de máquina formadora de rollos configuraciones que incluyen:
Cuadro 1: Tipos de equipos de perfilado
| Tipo | Descripción |
|---|---|
| Líneas de perfilado en línea | Las piezas se mueven en línea a través de diferentes unidades de estación de rodillos en una trayectoria en línea recta |
| Perfiladoras reversibles | Inversión de la hoja después de cada etapa, disposición de la línea más compacta |
| Molinos tubulares continuos | Las matrices de rodillos forman secciones tubulares a partir de bandas planas |
| Máquinas curvadoras de rodillos | Dobladoras sencillas de 2 ó 3 rodillos para formas básicas |
| Perfiladoras portátiles | Unidades manuales para la producción in situ de piezas pequeñas |
Proceso de trabajo de una línea de perfilado
Un sistema típico de perfilado en línea tiene estos componentes principales:
- Desenrollador: Desenrolla chapa a partir de una bobina cilíndrica
- Mecanismo de alimentación: Controla la velocidad del material en el molino
- Formar secciones: Una serie de portabobinas da forma al material progresivamente
- Cortador: Cizalla piezas acabadas a medida
- Mesas de salida: Recoge el producto acabado
Además, se pueden integrar punzones, escantonadoras, unidades de perforación y estaciones de estampado para operaciones secundarias.
El proceso de conformado comienza cargando una bobina metálica en un carrete desenrollador. La banda se enhebra a través de un conjunto inicial de rodillos guía hasta el primer conjunto de rodillos de conformado. A medida que pasa por los soportes consecutivos, la forma del material se va modificando progresivamente. Las últimas matrices de rodillos afinan la precisión dimensional final. Por último, una sierra de corte volante corta las secciones a la longitud deseada y las apila en la mesa de salida.
Requisitos materiales
Las piezas perfiladas pueden fabricarse a partir de:
- Acero bajo en carbono
- Acero inoxidable
- Aluminio
- Cobre
- Latón
También pueden laminarse otras aleaciones y compuestos metálicos con un diseño de utillaje adecuado. El grosor de la chapa suele oscilar entre 0,15 mm y unos 3 mm para los metales comunes. La capacidad máxima de ancho de bobina de las líneas de perfilado es de unos 1.500 mm.
Capacidad de conformado
Con los rodillos se puede dar forma a una amplia gama de geometrías de perfiles uniformes:
- Arcos básicos, formas curvas Secciones C-, Z-, sombrero-, U-
- Cuentas complejas, nervaduras, perfiles estriados
- Paneles, carriles de carretera, marcos de puertas
- Ángulos, tubos, conductos rectangulares
- Secciones tubulares abiertas y cerradas
El perfilado 3D avanzado permite formas asimétricas con espesores de pared variables a lo largo de las piezas.
-
Máquina curvadora de paneles para tejados de junta alzada -
Máquina formadora de rollos corrugados de barril -
Máquina Perfiladora de Panel de Techo con Juntura en Pie -
Máquina perfiladora de tubos de bajante -
Máquina perfiladora de canalones -
Máquina Perfiladora de Panel Trapezoidal -
Máquina formadora de rollos de cumbrera -
Máquina formadora de rollos de panel de doble capa -
Máquina formadora de rollos de paneles de tejas
Consideraciones sobre el diseño
Para crear un perfil de laminado óptimo, es necesario evaluar estos aspectos:
- Diseño del producto: La construcción de modelos de elementos finitos permite seleccionar los perfiles teniendo en cuenta las necesidades de resistencia y funcionalidad.
- Tipo de material: Las propiedades metalúrgicas determinan los límites de conformado y los márgenes de recuperación elástica necesarios.
- Diseño de herramientas: Geometrías de rodillos, holguras, disposición basada en pasos de flexión incrementales progresivos.
- Parámetros del proceso: La velocidad de alimentación, el número de pasadas y estaciones y las fuerzas de separación afectan a la calidad.
Si se necesitan tolerancias más estrictas, también pueden ser necesarios el recocido y el postprocesado. Las empresas expertas en perfilado colaboran con los clientes en las fases de diseño, prototipado, pruebas y posproducción para ofrecer componentes perfilados a medida.
Factores clave en el perfilado
Tabla 2: Factores que influyen en la calidad de las piezas perfiladas
| Factores de perfilado | Detalles |
|---|---|
| Número de estaciones de formación | Más pasadas de rodillo distribuyen la tensión en varios incrementos más pequeños |
| Diseño entre estaciones | Operaciones adicionales como punzonado, entallado, estaciones de gofrado |
| Secuencia de paso del rodillo | La secuencia de plegado eficaz evita que el material se agriete y se arrugue |
| Radios de rodillo | Diseño de la geometría de la herramienta en función del tipo de metal, el grosor y el perfil requerido |
| Análisis de la formación | La simulación avanzada de elementos finitos minimiza las pruebas físicas |
Proveedores de equipos de perfilado
Hay fabricantes de máquinas perfiladoras en todas las geografías, incluyendo:
Tabla 3: Principales proveedores de equipos de perfilado
| Compañía | Ubicación |
|---|---|
| Schwarze-Robitec | EE.UU. |
| Formtek | EE.UU. |
| Dreistern | Alemania |
| E-Tec | Canadá |
| Maquinaria Samco | China |
Los precios de las laminadoras de nivel básico rondan las 1.430.000 tpm, y llegan hasta las 1.500.000 tpm en el caso de los equipos de alta capacidad totalmente automatizados. Las líneas de producción personalizadas con múltiples procesos de valor añadido, controles de calidad y automatización de la manipulación de piezas alcanzan precios más elevados.
A la hora de evaluar a los proveedores, las necesidades de productividad, la velocidad de la línea, la capacidad de cambio rápido de troqueles y el coste global de los equipos desempeñan un papel fundamental.
Instalación de líneas de perfilado
Los equipos de perfilado requieren estos preparativos:
Tabla 4: Necesidades de instalación de la laminadora
| Tarea | Detalles |
|---|---|
| Espacio | Trazado de líneas, retirada de chatarra, recorridos de grúas |
| Fuerza | Suministro suficiente de CA, generadores de reserva |
| Aire comprimido | Para válvulas de control de automatización de máquinas |
| Fundaciones | Puntos de anclaje de hormigón para fijar los soportes |
| Seguridad | Protección, plataformas de acceso, seguridad eléctrica |
Las bases de la máquina deben nivelarse y colocarse de modo que los ejes de los rodillos queden perfectamente paralelos. Esta alineación de precisión es vital para obtener piezas perfiladas de calidad.
Funcionamiento de las perfiladoras
El flujo de trabajo típico implica:
- Planificación de pedidos: adquisición de materiales, programación de la producción
- Carga de la bobina en el desenrollador
- Enhebrado de la chapa en el sistema de guías
- Ajuste de los parámetros de conformado (velocidad de la línea, punzones, etc.) en función del trabajo.
- Ejecución del lote de producción
- Corte y salida de piezas
- Controles de calidad durante el funcionamiento
- Comprobaciones de mantenimiento de las herramientas
Para cambios rápidos de producto, las recetas preestablecidas automatizan la rápida reconfiguración de la máquina, ahorrando tiempo y material al cambiar de trabajo.
Mantenimiento de equipos de perfilado
Las actividades regulares de mantenimiento cubren:
Cuadro 5: Mantenimiento de equipos de perfilado
| Tarea | Frecuencia | Comprobaciones |
|---|---|---|
| Inspección de rodillos | Mensualmente | Desgaste, grietas, estrías |
| Rodamientos | 6 meses | Juego, rotación suave |
| Tensión de la correa | Trimestral | Ajustar si está flojo |
| Lubricación | Según sea necesario | Reducir la fricción en pasadores, correderas |
| Inspección hidráulica | Anualmente | Fugas, estado de la junta |
| Electricidad | Anualmente | Funcionamiento del contactor, comprobación del cableado |
Esto garantiza el máximo tiempo de actividad de la producción y la uniformidad de la calidad del producto.
Elegir un Máquina formadora de rollos Proveedor
Tenga en cuenta estos factores a la hora de seleccionar proveedores de equipos de perfilado:
Tabla 6: Criterios de selección de proveedores de laminadoras
| Parámetro | Importancia |
|---|---|
| Gama de productos | Soluciones estándar y personalizadas |
| Velocidades de línea ofrecidas | Igualar los volúmenes necesarios |
| Cambio rápido de troqueles | Para series de producción flexibles |
| Capacidad de complejidad del perfil | Según los diseños de las piezas |
| Certificaciones de calidad | ISO, marcado CE |
| Asistencia al diseño | Para un diseño óptimo de las formas |
| Procesos de valor añadido | Operaciones secundarias necesarias |
| Capacidades de automatización | Para productividad y precisión |
| Servicio postventa | Ayuda para la instalación y mantenimiento |
| Formación operativa | Para un trabajo eficaz |
Los fabricantes de renombre ofrecen asistencia integral, desde el diseño y la creación de prototipos hasta la asistencia posterior al pedido.
Ventajas e inconvenientes del perfilado
Tabla 7: Ventajas y limitaciones del proceso de perfilado
| Pros | Contras |
|---|---|
| Producción rápida de piezas largas y uniformes | Elevado gasto inicial en utillaje |
| Precisión constante a lo largo de las piezas | Flexibilidad de diseño limitada frente a otros métodos |
| Menor coste que fabricar cada pieza | Complejidad del diseño de rodillos para formas asimétricas |
| Mínimo desperdicio de material | La producción en línea recta limita las formas de los perfiles |
| Adecuado para la producción de grandes cantidades | Mantenimiento regular de los rodillos |
| Gama de geometrías de sección factibles | Habilidades necesarias para diseñar herramientas de calidad |
Si se necesitan grandes longitudes del mismo perfil, el perfilado destaca sobre otros procesos por su productividad y ventajas económicas.
Aplicaciones de los perfiles laminados
Los principales ámbitos de aplicación son:
- Fachadas de edificios, tejados, carriles de autopistas
- Bastidores de automóviles y ferrocarriles
- Conductos de calefacción, ventilación y aire acondicionado
- Grandes estanterías, contenedores
- Armarios eléctricos y de telecomunicaciones
- Muebles y estanterías
- Maquinaria agrícola, remolques
- Carcasas de electrodomésticos
Esencialmente, cualquier aplicación de gran volumen con componentes lineales de sección transversal fija puede emplear piezas perfiladas.
Preguntas más frecuentes
P: ¿Qué grosor de chapa puede laminarse?
R: Las líneas de perfilado estándar pueden producir piezas con espesores de metal que oscilan entre 0,3 mm y unos 3 mm. Las líneas especializadas de grueso calibre llegan hasta los 8 mm de grosor.
P: Además del acero, ¿qué otras aleaciones pueden laminarse?
R: El aluminio, el cobre, el latón y otras aleaciones dúctiles pueden laminarse con un diseño de utillaje de rodillo adecuado. Incluso los compuestos flexibles son posibles para determinados perfiles.
P: ¿Se puede transformar una chapa plana en una sección de tubo?
R: Sí, los trenes de laminación de tubos especializados con matrices de curvado pueden conformar de forma continua tiras planas en perfiles tubulares huecos.
P: ¿Qué tolerancias se pueden conseguir en el perfilado?
R: Las piezas conformadas por laminación alcanzan normalmente tolerancias dimensionales de perfil entre +/- 0,5% y +/- 1%, dependiendo de las propiedades del metal y de la precisión del utillaje.
P: ¿Es posible un procesamiento secundario como el punzonado durante el perfilado?
R: Sí, las modernas líneas de bobinado integran procesos adicionales en línea, como perforación, entallado, ranurado y estampado, mediante la incorporación de estaciones especiales.
P: ¿Cómo se comparan los proveedores de perfiladoras?
R: La calidad de construcción, las velocidades de línea ofrecidas, el nivel de automatización del proceso, la experiencia en el diseño de herramientas, el valor añadido posible y el servicio posventa son factores competitivos clave entre los fabricantes de laminadoras.
