El perfilado es un proceso de trabajo del metal en el que la chapa se dobla gradualmente en un perfil de sección transversal deseada a través de una serie de estaciones de rodillos. Perfiladoras de espárragos y carriles se utilizan para formar montantes y carriles de acero enrollado que se emplean en sistemas de entramado de muros y muros cortina en la industria de la construcción.
Visión general de las perfiladoras de espárragos y carriles
Las perfiladoras de espárragos y raíles transforman tiras planas de chapa metálica en espárragos y raíles con dimensiones de sección transversal específicas haciéndolos pasar por una serie de pasos con rodillos contorneados. Este proceso continuo y automatizado forma los flejes en canales en forma de "C" o "U" mediante el perfilado en frío sin utilizar calor.
Estos son los detalles clave sobre las perfiladoras de espárragos y carriles:
- Función: Fabricar espárragos y raíles a partir de bobinas de acero de diferentes tamaños según el perfil y la sección transversal especificados.
- Trabajando: Conformado en frío de chapas metálicas mediante curvado progresivo a lo largo de una trayectoria lineal a través de una serie de rodillos.
- Proceso: La chapa de acero enrollada se hace pasar por una serie de estaciones de rodillos para darle gradualmente la forma deseada. El número y el contorno de los rodillos determinan la forma final.
- Componentes clave: Desenrollador, rodillos de alimentación, rodillos de desglose, rodillos de acabado, rodillos de reforma, estación de agujeros preperforados, cizalla y corte, apilador
- Conduce: Servomotores eléctricos para cada estación de rodillos
- Automatización: Totalmente automática con controles de velocidad, avance y corte
- Materiales: Bobinas de acero galvanizado, acero inoxidable o aluminio de 0,5 mm a 3 mm de espesor
- Productividad: Velocidades de conformado de hasta 100 m/min en función del espesor
- Perfiles: Pernos en forma de "C", rieles en forma de "U", perfiles en "L", en "Z" o personalizados
- Tallas: Espesor de 0,5 mm a 3 mm, anchura de hasta 300 mm, altura de banda de hasta 300 mm
- Aplicaciones: Muros, muros cortina, cerchas, estructuras de acero para edificios
- Ventajas: Alta velocidad, calidad superior, consistencia, reducción de residuos, bajo coste operativo
Tipos de máquinas perfiladoras de espárragos y rieles
Existen dos tipos principales de perfiladoras de espárragos y vías:
| Tipo | Descripción |
|---|---|
| Líneas combinadas de espárrago y raíl | Máquinas con flexibilidad para producir tanto tacos como orugas en la misma línea según la aplicación cambiando rápidamente los rodillos. |
| Líneas de espárragos o vías dedicadas | Máquinas diseñadas para producir un solo perfil, es decir, ya sea tacos u orugas con una configuración fija de rodillos. |
Diferencias clave:
- Las líneas combinadas ofrecen flexibilidad pero una productividad inferior, de unos 60-70 m/min.
- Las líneas dedicadas tienen un mayor rendimiento, de hasta 100 m/min, pero sólo pueden fabricar un perfil
- Las líneas combinadas necesitan un cambio rápido de utillaje; las líneas dedicadas tienen utillaje fijo
- Las líneas combinadas ocupan más espacio; las dedicadas son compactas y menos costosas
- Elija líneas dedicadas para la producción en serie; líneas combinadas para volúmenes más pequeños
Componentes principales de las máquinas perfiladoras de espárragos y carriles
Las perfiladoras de espárragos y carriles constan de una serie de estaciones o soportes de rodillos para dar forma al material, junto con mecanismos de desenrollado, alimentación, corte y apilado.
| Componente | Función |
|---|---|
| desenrollador | Sujeta la bobina de chapa y la introduce en la línea de perfilado |
| Mecanismo de alimentación | Controla la velocidad de alimentación y la fuerza de la banda en los rodillos |
| Estación de rodillos de avería | Forma el perfil inicial en forma de U o C con rodillos horizontales superiores e inferiores. |
| Estaciones de rodillos de acabado | Perfeccionamiento del perfil a las dimensiones exactas con rodillos contorneados |
| Unidad de prepunzonado | Perfora agujeros en el alma del perfil según el diseño |
| Cizallado y corte | Corta los travesaños y rieles de formación continua a las longitudes requeridas. |
| Apilado | Recoge las piezas cortadas acabadas |
| Armario eléctrico | Alberga el cuadro eléctrico, los controles PLC y la HMI |
Especificaciones típicas y normas de diseño
Las perfiladoras de espárragos y carriles se diseñan según los requisitos y normas de la aplicación. A continuación se muestran las especificaciones típicas:
| Parámetros | Valores típicos |
|---|---|
| Velocidad de formación | Hasta 100 m/min |
| Material Grosor | 0,5 mm a 3 mm |
| Ancho de banda | De 50 mm a 300 mm |
| Estaciones de rodillos | 10 a 16 años |
| Material del rodillo | Acero aleado o aleación de titanio |
| Diámetro del rollo | 100 a 300 mm |
| Altura del rollo | 50 a 100 mm |
| Potencia necesaria | 15 a 30 kW |
| Peso de la máquina | 8000 a 15000 kg |
| Tamaño de la máquina | 15m x 3m x 3m (LxAxA) |
Los perfiles, dimensiones y tamaños de los espárragos y raíles se ajustan a normas como AISI S200, AS/NZS 4600, EN 14195. Los patrones de los orificios siguen normas como los patrones de los tornillos TEK.
Aplicaciones y usos de espárragos y raíles
Las principales aplicaciones de los espárragos y las orugas son:
| Solicitud | Detalles de uso |
|---|---|
| Marcos de pared | Utilizados como muros de carga y sin carga interiores y exteriores |
| Muros cortina | Montantes y travesaños para fachadas de acristalamiento estructural |
| Armazón del techo | Tes principales y transversales para falsos techos |
| Cerchas | Cordones superiores e inferiores, almas de cerchas metálicas |
| Entresuelos | Viguetas para suelos técnicos en edificios |
| Barreras acústicas | Postes verticales y canales para muros antirruido |
Otras aplicaciones incluyen entreplantas, sistemas de estanterías, mamparas de seguridad, edificios agrícolas, estructuras prefabricadas, etc.
Los montantes y travesaños funcionan como componentes de entramado que forman el esqueleto estructural actuando como montantes verticales, travesaños horizontales, arriostramientos y canales de enrasado. Se ensamblan in situ mediante tornillos, pernos o soldadura.
Comparación de fabricantes de perfiladoras de espárragos y carriles
Hay muchos fabricantes líderes en todo el mundo que producen perfiladoras de espárragos y de carriles. He aquí una comparación entre los principales fabricantes:
| Compañía | Ubicación | Tasa de producción | Tipo rodillo | Controla | Tamaño de la bobina |
|---|---|---|---|---|---|
| Máquinas ACL | Italia | 80 m/min | Pirámide | PLC+HMI | Máx. 1500 kg |
| Metform | Turquía | 100 m/min | Alto par | PLC+HMI | Máx. 2000 kg |
| Formtek | EE.UU. | 90 m/min | Aleación de titanio | CNC | Máx. 2500 kg |
| Everest | China | 70 m/min | Acero aleado | PLC | Máx. 1000 kg |
| Shandong. | China | 60 m/min | Acero aleado | PLC | Máx. 1500 kg |
Diferencias clave:
- Empresas europeas como ACL y Metform proporcionan mayores velocidades, par y producción
- Los fabricantes estadounidenses y europeos ofrecen controles y automatismos más avanzados
- Las empresas chinas ofrecen soluciones rentables con menores velocidades y capacidades
- Las mejores marcas, como ACL y Metform, cobran un sobreprecio por su calidad y rendimiento.
- Elija en función de la cadencia de producción, el tamaño de la bobina, la complejidad del perfil y los presupuestos
Detalles de los precios de las perfiladoras de espárragos y carriles
El precio de las perfiladoras de espárragos y carriles depende de la velocidad de producción, la configuración de la línea, las características de automatización, la marca y la ubicación. He aquí un resumen:
| Velocidad (m/min) | Tipo | Automatización | Precios |
|---|---|---|---|
| Hasta el 40 | Mecánico/Semiautomático | Básico | USD 150.000 - 250.000 |
| 40 – 70 | Semiautomático | Medio | USD 200.000 - 350.000 |
| 70 – 100 | Totalmente automático | Avanzado | 300.000 - 500.000 USD |
| 100+ | Alta velocidad | Sofisticado | MÁS DE 400.000 DÓLARES |
Controladores de precios:
- Velocidad de producción y requisitos de producción
- Nivel de automatización: manual, semiautomático o totalmente automático
- Complejidad del material y el perfil del rodillo
- Funciones adicionales como la perforación de agujeros
- Las marcas europeas/americanas de renombre tienen precios más altos
- Comprar líneas completas cuesta más que comprar componentes
Cómo seleccionar su proveedor de perfiladoras de espárragos y carriles
Elegir el proveedor adecuado de perfiladoras de espárragos y carriles es crucial para obtener un equipo que satisfaga las necesidades, con un buen servicio postventa. He aquí algunos consejos para la selección:
Factores a tener en cuenta
- Conocimientos técnicos y experiencia del proveedor
- Velocidades de producción y cadencias requeridas
- Calidad del mecanizado, los componentes y el acabado
- Opciones de automatización y control
- Diseño de rodillos para la forma de perfil necesaria
- Tamaño y grosor de la bobina a manipular
- Cambio rápido entre perfiles en caso necesario
- Asistencia y formación para la instalación
- Programas de mantenimiento y calidad del servicio
- Disponibilidad de piezas de recambio y logística de suministro
- Gastos generales de compra y funcionamiento
- Reseñas y reputación mediante referencias de clientes
Pasos de la evaluación
- Definir el volumen de producción y los requisitos de perfil
- Buscar opciones en directorios en línea y ferias comerciales
- Preseleccionar a los proveedores en función de sus capacidades y opiniones
- Comprobación de certificaciones, visita in situ si es posible
- Revisar presupuestos detallados de varios proveedores
- Evaluar el servicio posventa y la asistencia a largo plazo
- Negociar precios y condiciones de pago
- Seleccionar al proveedor que ofrezca la mejor relación calidad-precio global
La elección del socio adecuado influye enormemente en el rendimiento de la máquina, su vida útil y el coste total de propiedad. Invierta tiempo en hacer la mejor elección.
Instalación y funcionamiento de las perfiladoras de espárragos y carriles
Los procedimientos adecuados de instalación y funcionamiento son vitales para optimizar el rendimiento de la perfiladora de espárragos y carriles. Estas son las directrices:
Instalación
- Preparación de cimientos nivelados y sin vibraciones según la carga del suelo
- Posicionar la máquina según los planos de disposición, anclar firmemente
- Instalar las mesas de entrada y salida a la altura y ángulo correctos.
- Conectar líneas eléctricas, neumáticas e hidráulicas
- Instale protecciones de seguridad para los puntos de pellizco y las piezas móviles
- Integrar la tronzadora si está separada de la máquina principal
- Pruebe la máquina vacía y compruebe su funcionamiento
Operación
- Siga el manual de instrucciones del fabricante para la secuencia de puesta en marcha
- Carga de bobina de material y propiedades especificados en desenrollador
- Ajustar velocidad, avance, corte y otros parámetros
- Ajustar indicadores y sensores, programar el control según sea necesario
- Hacer funcionar la máquina sin existencias para comprobar que los rodillos giran correctamente
- Alimentación de material de prueba a través de toda la máquina y depuración
- Iniciar la producción cuando la máquina fabrique los componentes correctamente
- Supervise la línea durante el funcionamiento, ajuste la configuración si es necesario
- Realizar el mantenimiento periódico durante las pausas
Seguridad
- Llevar equipo de protección, como casco y calzado de seguridad, al trabajar
- Mantenga las manos alejadas del alojamiento del rodillo y de las zonas de flujo de material
- Detenga el funcionamiento si se producen vibraciones, ruidos u otros problemas inesperados.
- Siga los procedimientos de bloqueo y etiquetado durante las tareas de mantenimiento o reparación.
Una instalación adecuada combinada con prácticas de funcionamiento disciplinadas dará como resultado años de rendimiento óptimo. Se recomienda encarecidamente la formación por parte de los técnicos del proveedor.
Mantenimiento de perfiladoras de espárragos y carriles
El mantenimiento preventivo regular es esencial para un funcionamiento sin problemas y la máxima productividad de la línea. A continuación se indican las pautas de mantenimiento:
| Actividad | Frecuencia | Detalles |
|---|---|---|
| Inspección de rodillos | Diario | Comprobación de daños y desgaste |
| Comprobación del cierre | Diario | Garantizar la estanqueidad |
| Lubricación | Semanal | Engrasar rodamientos y cadenas |
| Sistema hidráulico | Mensualmente | Comprobar el líquido, rellenar si es necesario |
| Sistema neumático | Mensualmente | Drenar la humedad, comprobar si hay fugas |
| Electricidad | Mensualmente | Comprobar conexiones, cables |
| Cambio de rodillo | Anualmente | Sustituir según desgaste y volver a enrollar |
| Aceite de la caja de cambios | Anualmente | Cambiar el aceite |
| Guías lineales | Anualmente | Inspeccionar y lubricar |
Consejos para el mantenimiento
- Llevar un diario de mantenimiento
- Sustituya los rodillos desgastados para mantener la calidad del perfil
- Mantener un inventario de repuesto de piezas de desgaste como cadenas, cojinetes
- Formar al equipo interno u obtener un contrato de servicio anual
- Programar revisiones generales cada 3-5 años según sea necesario.
- Siga el manual de mantenimiento del fabricante
Con un mantenimiento y unas revisiones programadas, las máquinas pueden ofrecer más de 20 años de producción fiable. Esto reduce el coste total de propiedad a lo largo de la vida útil del equipo.
Ventajas y beneficios del perfilado de espárragos y carriles
Las perfiladoras de espárragos y carriles ofrecen varias ventajas que las hacen ventajosas para los fabricantes:
Beneficios
- Altas velocidades de producción de hasta 100 m/min
- Cambios rápidos entre tamaños y perfiles
- Dimensiones de perfil coherentes y uniformes
- Reducción del desperdicio de material gracias a la precisión del conformado
- Bajos costes de explotación en comparación con otros procesos
- Necesidad mínima de procesos de acabado secundarios
- Alto tiempo de actividad y productividad gracias a la automatización
- Capacidad para formar formas complejas y personalizadas
- Producción justo a tiempo con un pequeño inventario de bobinas
- Trabajo más seguro en comparación con la fabricación manual de espárragos
- Bajos niveles de ruido en comparación con otros procesos de trabajo del metal
- Proporciona componentes acabados listos para su instalación
- Produce componentes de construcción ligeros pero de gran resistencia
El funcionamiento automatizado y continuo permite a las líneas de perfilado producir grandes volúmenes con menos mano de obra de forma rentable. Esto la hace ideal para aplicaciones de producción en masa.
Limitaciones y retos del perfilado de pernos y carriles
Aunque ofrece muchas ventajas, el perfilado de espárragos y vías también plantea algunas limitaciones y retos, como se indica a continuación:
Limitaciones
- No es económico para volúmenes de producción bajos
- Se requiere una importante inversión de capital inicial
- Los cambios de perfil complejos requieren cambios de utillaje
- Limitado al uso de bobinas, no puede utilizar chapas ni piezas brutas
- Tamaño limitado por la anchura máxima de bobina que se puede manipular
- Ajustes necesarios al cambiar el grosor y el grado del material
- Profesionales necesarios para el funcionamiento, el mantenimiento y las reparaciones
- Requieren un proceso de perforación independiente para perforar agujeros
- No apto para pequeños fabricantes
Desafíos
- Tolerancia de los perfiles y alineación de los orificios según las normas
- Resolución de averías e interrupciones de la línea
- Gestión de cambios rápidos entre distintos perfiles
- Manipulación de bobinas sin daños en la superficie ni restos de cinta adhesiva
- Mantenimiento de la forma constante en largas series de producción
- Formación de los operarios para un funcionamiento óptimo de la línea
La automatización y el control de calidad de precisión en cada etapa son necesarios para superar estas limitaciones.
Elegir entre el perfilado y la fabricación de montantes/racks
El perfilado y la fabricación son los dos métodos principales de producción de espárragos y raíles. He aquí una comparación entre el laminado y la fabricación:
| Parámetro | Perfilado | Fabricación |
|---|---|---|
| Proceso | Conformado en frío mediante estaciones de rodillos progresivos | Corte de secciones de chapas y fabricación de estructuras |
| Tiempo de preparación | Bajo con cambios rápidos | Alta con múltiples procesos |
| Duración del ciclo | Muy bajo debido al funcionamiento continuo | Mayor debido a la naturaleza del lote |
| Trabajo | Menor debido a la automatización | Mayor debido a los procesos manuales |
| Tasa de salida | Muy alto, hasta 100 m/min | Bajo 10-20 m/min |
| Calidad | Consistente, buenas tolerancias | Variable, depende de la habilidad del operario |
| Trabajo secundario | Requiere un acabado mínimo | Es necesario fresar, rectificar y perforar |
| Costo | Menor debido a la alta productividad, baja mano de obra | Mayor debido a los múltiples procesos |
| Flexibilidad | Limitado a los perfiles que pueden hacer los rodillos | Muy alto, se puede fabricar cualquier forma |
Consideraciones clave:
- Perfilado óptimo para series largas y continuas
- Fabricación adecuada para volúmenes reducidos o perfiles personalizados que no son posibles mediante perfilado
- El perfilado tiene una entrega más rápida con un trabajo de acabado mínimo
- La fabricación requiere trabajadores cualificados para garantizar la calidad y la uniformidad.
- Los travesaños y raíles perfilados ofrecen un rendimiento estructural superior
Para grandes series de producción, el perfilado es el proceso preferido por su rapidez, calidad y rentabilidad. Pero la fabricación ofrece la flexibilidad de forma necesaria para los perfiles personalizados.
Preguntas más frecuentes
P: ¿Cuál es el ritmo habitual de producción de clavos y orugas?
R: Las velocidades de producción varían entre 60 y 100 metros por minuto en función de la velocidad de la máquina, el grosor de hasta 3 mm y la complejidad del perfil. Las líneas totalmente automáticas pueden producir hasta 100 m/min.
P: ¿Qué grosor de bobina se puede laminar?
R: El grosor de las bobinas oscila entre 0,5 mm y 3 mm. El límite elástico suele rondar los 550 MPa.
P: ¿Qué formas distintas de la C y la U se pueden formar?
R: Las avanzadas líneas de perfilado pueden producir perfiles en L, Z, C, Omega y formas personalizadas. También es posible fabricar perfiles en forma de sombrero.
P: ¿Qué motores se utilizan para accionar la perfiladora?
R: Las líneas de espárragos y vías utilizan predominantemente servomotores de CA que permiten un control preciso de la velocidad de cada estación de rodillos.
P: ¿Cuáles son las necesidades típicas de mantenimiento?
R: Inspección de rodillos, lubricación, comprobaciones de sistemas hidráulicos/neumáticos, apriete de tornillos, sustitución de rodillos cuando estén desgastados.
P: ¿Cómo de rápidos son los cambios entre distintos perfiles?
R: En las líneas combinadas, los cambios tardan entre 15 y 30 minutos, dependiendo del número de rollos que haya que cambiar. Las máquinas de perfil fijo tienen tiempos de cambio más largos.
P: ¿Cuál es la disposición típica de una línea?
R: Comienza con el desenrollador, seguido de la unidad de alimentación, la sección de despiece, el prepunzonado si es necesario, los soportes de acabado, la prensa de corte y, por último, el apilador.
P: ¿Qué tipo de formación se necesita para manejar estas máquinas?
R: Se recomienda que los técnicos reciban una formación exhaustiva en el aula y en el puesto de trabajo. Los operarios necesitan formación sobre la configuración, el funcionamiento, la seguridad y el mantenimiento de la máquina.
P: ¿Qué factores afectan al precio total de la línea de perfilado?
R: La velocidad, la capacidad de manipulación del tamaño de la bobina, las funciones de automatización, el diseño del cambio y los accesorios opcionales influyen en el precio. La marca y la ubicación influyen en el precio.
P: ¿Cuáles son las aplicaciones finales de los tacos y raíles?
R: Las principales aplicaciones son los entramados de muros, muros cortina, entreplantas, cerchas y rejillas de techos suspendidos. Forman el esqueleto estructural de los edificios.
