Perfiladoras de estructuras de acero

El perfilado es un proceso de conformado de metales utilizado para producir perfiles de acero largos con secciones transversales complejas. Perfiladoras de estructuras de acero están diseñados para doblar continuamente una tira plana de chapa metálica en el perfil de sección transversal deseado a través de estaciones de laminado consecutivas. Los bastidores de acero perfilado se utilizan ampliamente para cerchas de tejado, bastidores de edificios, chasis de automóviles, puertas de acero y muchas otras aplicaciones que requieren perfiles de acero largos personalizados.

Esta completa guía ofrece una visión detallada de la tecnología de las perfiladoras con bastidor de acero, tipos, principios de funcionamiento, componentes principales, consideraciones de diseño y proveedores. También compara las ventajas del perfilado frente a otros métodos de curvado de perfiles.

Visión general del proceso de perfilado de estructuras de acero

El perfilado crea perfiles longitudinales mediante el doblado incremental en una serie de estaciones de rodillos. El proceso consiste en enrollar una tira plana de chapa de acero a través de una serie de rodillos, cada uno colocado progresivamente para doblar la chapa una fracción más hasta conseguir la forma de perfil deseada.

Las principales ventajas de los bastidores de acero perfilados son:

  • Producción continua de perfiles longitudinales de hasta 50 m de longitud
  • Alto rendimiento de producción de hasta 120 m/min
  • Dimensiones de perfil uniformes y precisas
  • Bajos costes de utillaje en comparación con otros procesos
  • Capacidad para formar formas asimétricas complejas
  • Mínimo desperdicio de material
  • El bajo aporte de calor protege las propiedades del material

El perfilado de bastidores de acero es ideal para producir perfiles rectos o cónicos en volúmenes de producción medios a altos con plazos de entrega más cortos en comparación con el plegado o la fabricación.

Principales ventajas del perfilado de estructuras de acero

ParámetroVentaja
Velocidad de producciónHasta 10 veces más rápido que el frenado a presión
Precisión del perfilTolerancia constante +/- 1 mm
FlexibilidadCambio rápido entre perfiles
Ahorro de materialHasta 30% menos de desperdicio frente a la fabricación
Longitud de la piezaPerfiles continuos de hasta 50 m
Plazos de entregaRollos de herramientas fabricados en 2 semanas
Coste del procesoMenor inversión de capital
Variedad de productosSe adapta a perfiles personalizados pequeños y grandes

Perfilado frente a otros métodos de plegado

ProcesoDescripciónAplicaciones típicas
PerfiladoPlegado continuo mediante estaciones de rodillosTechos, bastidores, chasis, puertas de acero
Frenado a presiónPlegado discreto en una sola plegadoraPequeñas cajas a medida, soportes
FabricaciónCorte y soldadura de perfiles de aceroGrandes estructuras únicas
ExtrusiónForzar el acero calentado a través de la matrizSecciones estándar como vigas en I
perfiladora de marcos de acero
Perfiladoras de estructuras de acero 4

Tipos de perfiladoras de estructuras de acero

Existen dos tipos principales de configuraciones de perfiladoras: en línea y orbitales.

Perfiladoras en línea

Las perfiladoras en línea alimentan el material de banda directamente a través de la serie en línea de estaciones de rodillos para formar el perfil de forma incremental.

Ventajas:

  • Diseño compacto
  • Alimentación de material más sencilla
  • Mayor velocidad de producción

Limitaciones:

  • Longitudes fijas de las piezas
  • Tamaño limitado por el número de estaciones de bobinado

Aplicaciones típicas:

Ideal para la producción de grandes volúmenes de perfiles de acero de longitud fija de hasta 12 m, como estanterías, marcos solares y puertas de acero.

Perfiladoras orbitales

Las máquinas orbitales hacen girar el material en banda alrededor de un mandril de conformado central para que pase secuencialmente por las estaciones de rodillos.

Ventajas:

  • Producción continua de longitudes ilimitadas
  • Capacidad para producir perfiles cónicos
  • Conformado más sencillo de formas complejas

Limitaciones:

  • Huella más grande
  • Menor velocidad de producción

Aplicaciones típicas:

Ideal para perfiles largos de longitud variable o formas irregulares como cerchas curvas, conos y cilindros.

Comparación de sistemas de perfilado

Tipo de máquinaVelocidad de producciónLongitud de la piezaForma del perfil
Formadora de rollos en líneaMás alto <br>(Hasta 100 m/min)Más corto <br>(Hasta 15 m)Sección transversal constante
Formadora de rollos orbitalMás lento <br>(Hasta 40 m/min)Continuo <br>(Ilimitado)Formas cónicas o complejas

Componentes principales de una perfiladora

Un sistema de perfilado con bastidor de acero contiene varios módulos de equipamiento clave:

desenrollador

  • Introduce la banda de acero plana en la laminadora
  • Capacidad de hasta 10 toneladas
  • Enrollador motorizado para soportar bobinas pesadas

Estaciones de perfilado

  • Serie de conjuntos de herramientas de rodillo que doblan la chapa de forma incremental
  • 10 - 25 estaciones en función del perfil
  • La geometría de la ranura del rodillo define la cantidad de flexión

Unidades de punzonado

  • Punzón CNC opcional para agujeros o muescas
  • Permite recortes en el perfil del marco

Corte de cizalla

  • Cizalla el perfil a la longitud deseada
  • Cortadoras giratorias o de guillotina

Apilador

  • Recoge perfiles formados y apilados
  • Transportadores accionados opcionales para la manipulación de piezas

Disposición típica de una línea de perfilado

Visión general de los principales módulos de una línea de perfilado de estructuras de acero

Características de la perfiladora

Las modernas perfiladoras con bastidor de acero incluyen funciones y capacidades adicionales para mejorar la productividad, la precisión y la calidad del producto final:

  • Accionamientos servoeléctricos en cada estación para controlar la velocidad y la posición
  • Calibrado automático para medir el perfil durante la marcha
  • Herramientas de cambio rápido para cambios de tamaño más rápidos
  • Cassette desenrollador con brazo motorizado y mandril para facilitar la carga de bobinas
  • Sistemas de manipulación de piezas robotizados o de pórtico para apilar perfiles conformados
  • Sistemas de visión para comprobar las dimensiones de los perfiles conformados
  • Sistemas de corrección de curvatura de rodillos para ajustar automáticamente las posiciones de los rodillos
  • Software de programación CAD para simular el proceso de conformado de perfiles

Consideraciones sobre el diseño de la perfiladora

Factores clave a tener en cuenta a la hora de seleccionar una perfiladora con bastidor de acero:

1. Requisitos de volumen de producción

El ritmo de producción por hora o por día determina la velocidad y las características de la máquina.

2. Forma y complejidad del producto

Las formas de curvatura más complejas necesitan más estaciones de rodillos. La configuración orbital se adapta a perfiles complejos.

3. Longitud de la pieza

Los rodillos en línea permiten longitudes fijas más cortas. Los orbitales permiten longitudes variables continuas.

4. Superficie disponible

Las máquinas en línea ocupan menos espacio que las orbitales.

5. Anchura y grosor de la bobina

Compruebe que la capacidad de la máquina coincide con las dimensiones de la bobina de acero.

6. Tipo de material

Garantizan la rigidez y potencia de la máquina para materiales de alta resistencia como el acero inoxidable.

7. Necesidades de automatización

Tenga en cuenta las funciones de manipulación de bobinas, apilado de piezas y automatización de correcciones.

Guía de selección de laminadoras en función de los requisitos clave

RequisitoTipo de máquina recomendada
Producción a alta velocidadPerfiladora en línea
Perfiles complejosPerfiladora orbital
Longitudes fijas cortasPerfiladora en línea
Longitudes variables continuasPerfiladora orbital
Espacio limitado en la fábricaPerfiladora en línea compacta
Material grueso de alta resistenciaMáquina orbital de alta resistencia
Cambios frecuentes de productoHerramientas de cambio rápido
Producción automatizadaServoaccionamientos, autocomprobación, manipulación robotizada de piezas

Proveedores de perfiladoras de estructuras de acero

Hay muchos fabricantes de perfiladoras en todo el mundo que ofrecen líneas de producción de estructuras de acero. La siguiente tabla muestra algunos de los principales proveedores:

Principales fabricantes de perfiladoras de estructuras de acero

CompañíaUbicaciónTipos de máquinasMáx. Velocidad
FormtekEE.UU.En línea, Orbital100 m/min
Maquinaria SamcoCanadáEn línea, Orbital80 m/min
Grupo BradburyREINO UNIDOEn línea120 m/min
Shanghái RollformingChinaEn línea, Orbital100 m/min
MetformTurquíaEn línea, Orbital80 m/min
Sistemas de construcción KirbyEE.UU.En línea100 m/min
BSMTaiwánEn línea, Orbital80 m/min
Jupiter RollformingIndiaEn línea60 m/min

Precios

Las perfiladoras con bastidor de acero oscilan entre $100.000 y $500.000 en función de la velocidad, el tamaño y las características. Precios típicos para configuraciones comunes:

  • Formadora de rollos en línea de nivel básico - $100.000 a $150.000
  • Perfiladora en línea de alta velocidad - $200.000 a $300.000
  • Formadora de rollos orbital de alta resistencia - $300.000 a $500.000

Las máquinas reacondicionadas de segunda mano son alrededor de 40% más baratas.

Fabricantes líderes como Formtek, Samco y Shanghai Rollforming ofrecen soluciones personalizadas de perfilado específicas para los requisitos del cliente. También ofrecen integración de líneas, servicios de instalación y formación de operarios.

Factores que afectan al coste de la perfiladora de estructuras de acero

  • Velocidad y rendimiento
  • Número de estaciones de bobinado
  • Funciones de automatización
  • Capacidad de espesor del material
  • Fabricado en EE.UU. frente a importado
  • Máquina a medida frente a máquina estándar
  • Manipulación manual frente a manipulación motorizada
  • Máquina nueva frente a máquina usada

Consejos para ahorrar

  • Considere los equipos usados reacondicionados para ahorrar 40%
  • Las máquinas estándar son más baratas que las personalizadas
  • Las máquinas importadas cuestan 20-30% menos que las construidas en EE.UU.
  • Opte sólo por las funciones necesarias para la aplicación
  • La manipulación manual es más barata que la automatizada
  • Obtenga presupuestos de varios proveedores para comparar precios
perfiladora de marcos de acero
Perfiladoras de estructuras de acero 5

Cómo elegir un proveedor de perfiladoras de estructuras de acero

Siga estos pasos a la hora de seleccionar un proveedor de maquinaria de perfilado:

  • Evaluar a los proveedores en función de su reputación, experiencia y proximidad.
  • Compruebe que ofrecen el tipo de máquina y las características que necesita
  • Revisar los estudios de casos y visitar las instalaciones si es posible
  • Obtenga propuestas de varios proveedores para compararlas
  • Pregunte por las garantías y tolerancias de producción
  • Pedir referencias a clientes existentes
  • Aclarar el servicio posventa y la asistencia técnica prestados
  • Garantizar la disponibilidad local de piezas de repuesto y herramientas
  • Comprender las condiciones de pago y el plazo de entrega necesario
  • Negociar el mejor paquete de precios en función del valor total

Fabricantes de renombre como Formtek, Samco y Shanghai Rollforming con décadas de experiencia proporcionan la solución completa desde el diseño hasta la entrega para satisfacer las necesidades de los clientes de perfiles perfilados. La comprobación de múltiples referencias ayuda a validar la calidad y la fiabilidad.

Funcionamiento y mantenimiento de la perfiladora

Un funcionamiento correcto y un mantenimiento preventivo garantizan un rendimiento y una vida útil óptimos de un sistema de perfilado con bastidor de acero.

Lista de comprobación del funcionamiento diario

  • Inspección de piezas conformadas para detectar defectos
  • Comprobar el estado y la lubricación del rodillo
  • Supervisar las cargas y la temperatura del accionamiento
  • Inspeccionar el desgaste de las herramientas de corte
  • Asegúrese de que las guías y los protectores están en su sitio
  • Verificar los niveles de líquido hidráulico
  • Comprobar el estado y el seguimiento de la cinta transportadora
  • Limpiar las partículas metálicas acumuladas

Programa de mantenimiento preventivo

ActividadFrecuencia
Inspección de rodillosSemanal
Inspección del sistema hidráulicoMensualmente
Lubricación de rodamientosTrimestral o 500 horas
Sustitución de la correaAnualmente o por fabricante
Rectificado de rodillosSegún sea necesario en función del gálibo
Calibrado de la máquinaCada 2 años

Un programa de mantenimiento riguroso, de acuerdo con las directrices del proveedor del equipo, garantiza un rendimiento óptimo y un tiempo de inactividad mínimo. Mantenga un stock suficiente de piezas de repuesto.

Ventajas y limitaciones del proceso de perfilado

Ventajas

  • Altas velocidades de producción de hasta 100 m/min
  • Producción continua de perfiles largos
  • Precisión hasta +/- 1 mm de tolerancia
  • Repetibilidad para una calidad constante
  • Bajo coste de utillaje en comparación con otros procesos
  • Mínimo desperdicio de material
  • Ideal para materiales de alta resistencia
  • Bajo consumo de energía
  • Principios de funcionamiento sencillos

Limitaciones

  • No apto para piezas cortas de menos de 3 m
  • Limitación del tamaño del perfil en función de la capacidad de la máquina
  • Las operaciones secuenciales limitan la flexibilidad
  • Sección transversal de la parte fija
  • Los rodillos deben sustituirse periódicamente
  • La generación de ruidos fuertes requiere protección
perfiladora de marcos de acero
Perfiladoras de estructuras de acero 6

Preguntas más frecuentes

P: ¿Qué tipos de acero se pueden laminar?

R: La mayoría de las calidades estructurales y de chapa de acero pueden laminarse, incluidos el acero dulce, el acero de alta resistencia, el acero inoxidable y el aluminio de hasta 10 mm de grosor.

P: ¿Qué longitudes de perfil se pueden fabricar?

R: Las perfiladoras en línea pueden producir marcos de acero fijos de hasta 15 m de longitud. Las máquinas orbitales ofrecen longitudes continuas sin límite teórico.

P: ¿Qué rapidez tiene el proceso de perfilado?

R: Las velocidades de producción oscilan entre 10 y 100 m/min en función del tamaño de la máquina. Las velocidades típicas son de 30-50 m/min.

P: ¿Qué tolerancias alcanza el perfilado?

R: La precisión del bastidor de acero laminado suele ser de +/- 1,0 mm en toda la longitud del perfil. Es posible una precisión de 0,5 mm.

P: ¿Con qué rapidez se fabrican los roll-herramienta?

R: Una vez aprobado el diseño, las herramientas de rodillo pueden fabricarse en un plazo de 2 a 3 semanas para su entrega. Los juegos de cambio rápido permiten cambiar rápidamente de perfil.

P: ¿Qué conocimientos técnicos se necesitan para manejar una laminadora?

R: Las perfiladoras están diseñadas para facilitar su uso. El tiempo típico de formación del operario es de 1-2 semanas, dependiendo del nivel de automatización.

P: ¿Qué medidas de seguridad son necesarias?

R: Las perfiladoras contienen muchas protecciones, como barreras, paradas de emergencia y enclavamientos. Los usuarios deben proporcionar protocolos y EPI.

P: ¿Cuál es el periodo típico de retorno de la inversión?

R: Dependiendo de la escala de producción, el retorno de la inversión puede lograrse en 1 ó 2 años gracias al aumento de la eficiencia frente a otros procesos.

Conclusión

El perfilado proporciona un método de alta productividad y precisión para fabricar perfiles de bastidor de acero personalizados. Las perfiladoras en línea son ideales para piezas cortas de longitud fija necesarias en grandes volúmenes, mientras que las máquinas orbitales permiten longitudes de perfil ilimitadas.

Los principales fabricantes de perfiladoras ofrecen máquinas estándar o personalizadas de 50-150 m/min con capacidades de hasta 10 mm de grosor y 1000 mm de anchura. Los bastidores de acero perfilado tienen una precisión dimensional de hasta +/- 1,0 mm y permiten ahorrar material frente a otras técnicas de plegado.

Evaluar cuidadosamente el volumen de producción, las dimensiones del producto, la velocidad de la línea, el espacio disponible y el presupuesto ayuda a seleccionar la solución óptima de perfilado para una aplicación específica de estructuras de acero. Unos procedimientos de mantenimiento y funcionamiento eficaces garantizan el máximo rendimiento. Con la máquina y la configuración adecuadas, el perfilado ofrece una forma rentable de producir perfiles de acero rectos o cónicos con secciones transversales complejas.

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