Visión general de Perfiladoras de doble etapa
Las perfiladoras de doble etapa son equipos industriales utilizados para doblar y conformar chapas metálicas en perfiles y formas personalizados. Utilizan dos conjuntos de rodillos dispuestos en una configuración escalonada en línea para doblar la chapa de forma incremental en dos etapas, lo que permite crear formas más complejas y precisas.
Características principales de las perfiladoras de doble etapa:
| Característica | Descripción |
|---|---|
| Dos etapas de perfilado | Contiene dos juegos de estaciones de troqueles de rodillos dispuestos consecutivamente para doblar la hoja en dos pasos |
| Perfiles avanzados | El curvado incremental en dos fases permite obtener formas y perfiles complejos |
| Precisión | El calibrado preciso entre los rodillos superior e inferior garantiza una gran precisión de conformado |
| Flexibilidad | Los sistemas de cambio rápido de rodillos permiten cambiar rápidamente de perfil |
| Eficacia | El proceso automatizado en línea mejora la producción y reduce la mano de obra |
| Rentable | Menores costes de utillaje en comparación con otros métodos de plegado |
Tipos de perfiladoras de doble etapa
Existen dos tipos principales de perfiladoras de doble etapa:
Perfiladoras horizontales de dos etapas
- La hoja se alimenta horizontalmente a través de dos estaciones de rodillos en línea
- Diseño compacto y flexible
- Menores requisitos de potencia de conformado
- Adecuado para perfiles de longitud corta a media
Perfiladoras verticales de dos etapas
- La hoja se alimenta verticalmente a través de los lechos de rodillos superior e inferior
- Mayor huella, mayores fuerzas de conformado
- Maneja perfiles y chapas más largos
- Mayor precisión de conformado para formas complejas
Componentes principales
Las perfiladoras de doble etapa constan de:
- Desenrollador: Alimentación de bobinas metálicas en la línea de laminado
- Plancha: Elimina la curvatura de la bobina y alinea la hoja
- El rodillo de la primera etapa muere: Flexión incremental inicial de la chapa
- Rodillo de segunda etapa muere: Terminar de doblar la chapa hasta el perfil final
- Servomotores: Control de movimiento sincronizado
- Unidades de perforación: Perforación, corte y punzonado opcionales
- Mesas de salida: Soporta el perfil formado y endereza
- Controlador: Controla el movimiento secuencial y el accionamiento de la matriz
Normas de diseño y funcionamiento
Las perfiladoras de doble etapa están diseñadas según normas que incluyen:
- ISO 9001 - Gestión de la calidad
- Certificación de seguridad CE
- ISO 12100 - Seguridad de las máquinas
- Normas de compatibilidad electromagnética
Las máquinas se construyen para el funcionamiento industrial pesado con características que incluyen:
- Estructura de acero soldado
- Rodillos y matrices endurecidos
- Rodamientos lubricados sellados
- Sensores de protección contra sobrecargas
- Guardias que cumplen los códigos de seguridad
Los componentes de precisión garantizan la exactitud del conformado:
- Paralelismo de los rodillos ±0,02 mm
- Acabado de la superficie del rodillo 1,6μm
- Gran estabilidad de la caja de cambios <2 arcmin
Aplicaciones del perfilado de doble etapa
Las perfiladoras de doble etapa son ideales para producir:
| Aplicaciones de perfil | Uso industrial |
|---|---|
| Paneles metálicos para tejados | Construcción, infraestructuras |
| Revestimiento de paredes | Construcción, arquitectura |
| Estructuras | Construcción, automoción |
| Estantería | Almacenamiento, venta al por menor |
| Barreras de seguridad | Infraestructuras de transporte |
| Marcos de puertas | Construcción, infraestructuras |
| Bastidores de paneles solares | Energías renovables |
Ventajas del perfilado de doble etapa:
- Geometrías complejas de canal, caja y marco
- Mayor precisión dimensional
- Mayor velocidad de producción
- Reducción de los costes de utillaje
- Producción justo a tiempo
Especificaciones del equipo
Las perfiladoras de doble etapa están disponibles en configuraciones estándar y personalizadas:
| Especificación | Detalles |
|---|---|
| Longitud de conformado | 1m - 10m estándar (personalizado bajo pedido) |
| Capacidad de ancho | Hasta 1650 mm (65″) |
| Grosor del material | Acero y aluminio de 0,3 mm a 3 mm |
| Diámetro del rodillo | ≥150mm de acero endurecido |
| Ajuste del rodillo | Precisión de ±0,02 mm |
| Velocidad de moldeo | 10 - 25 m/min estándar (personalizable) |
| Motores de accionamiento | servo, vectorial de CA con reductor o de frecuencia variable |
| Control de máquinas | PLC y pantalla táctil HMI |
| Nivel de ruido | <80 dB con caja acústica |
Estilos de disposición de la máquina
- Diseño compacto - Ocupa poco espacio
- Diseño accesible - Acceso abierto para facilitar el mantenimiento
- Diseño flexible - Secciones modulares para accesorios opcionales
- Diseño personalizado - Adaptado a los requisitos del producto
Equipos de manipulación de materiales
- Sistemas de carga de bobinas - Carga de bobinas eléctrica o manual
- Coche bobina - Racks de bobinas de varias toneladas para una carga rápida
- desbobinador - Preenderezar y desenrollar bobinas metálicas
- Foso en bucle - Permite diferencias de velocidad entre etapas
- Mesas de salida - Soporta y endereza perfiles acabados
- Sistema transportador - Transporta la salida a la siguiente operación
Opciones adicionales
- Perforación - Recortes, rejillas, agujeros, ranuras
- Gofrado - Impresiones estampadas en la superficie
- Inspección de calidad - Calibres para comprobar el grosor, la inclinación
- Apilado - Apilado y recuento automáticos
- Doblar - Curvas y formas postformado
- Materiales - Metales especiales como latón, cobre
Requisitos de instalación
- Suelo nivelado rígido para soportar las fuerzas de la máquina
- Espacio mínimo de 4 m x 2 m para unidades pequeñas
- Fuente de alimentación trifásica con capacidad de 30-50kVA
- Línea de aire comprimido (5-7 bar)
- Sistemas de extracción de humos
Preparación del terreno
- Cimientos de hormigón con anclajes para fijar la máquina
- Instalación de servicios - zanjas y conductos
- Equipos de elevación: grúas, gatos para posicionar la máquina
- Iluminación, plataformas de acceso y barandillas según sea necesario
Operaciones y control
Secuencia típica de producción
- Cargar la bobina metálica en el desenrollador
- La hoja se alimenta a la aplanadora y a los rodillos de la primera etapa
- El conformado en la primera fase dobla la chapa de forma incremental
- La hoja se transfiere a la segunda etapa con bucle
- La segunda etapa completa el curvado hasta el perfil final
- El material formado sale a la mesa o al transportador
- El operario apila las piezas acabadas
Modos de control
- Manual - Funciones JOG de motor individual
- Semiautomático - Ejecución automática con indicaciones manuales
- Totalmente automático - Ejecuta toda la secuencia por programa
- Memoria de recetas - Almacena programas para cada perfil
Interfaz de operador
- Pantalla táctil en color HMI
- Visualización gráfica con animaciones de máquinas
- Botones de función para control manual
- Muestra el estado de la máquina, sensores, fallos
- Interfaz de programación
Interfaz de comunicación
- Ethernet industrial o bus de campo
- Intercambio de datos del servidor OPC
- Diagnóstico, supervisión y control a distancia
- Registro de datos de producción
- Conexión en red con los sistemas de gestión
Procedimientos de mantenimiento
Actividades regulares de mantenimiento:
| Tarea | Horario |
|---|---|
| Inspeccionar el utillaje del rodillo | Diario |
| Supervisar los niveles de lubricación | Diario |
| Limpiar los restos de la máquina | Diario |
| Pruebas funcionales | Semanal |
| Comprobar la tensión de la correa/cadena | Semanal |
| Comprobar la presión hidráulica | Semanal |
| Inspeccionar el cableado eléctrico | Mensualmente |
| Programas de control de copias de seguridad | Mensualmente |
| Comprobar el paralelismo de los rodillos | 6 meses |
| Lubricación de rodamientos | 6 meses |
| Cambio de líquido hidráulico | Anualmente |
| Calibrar sensores | Anualmente |
Mantenimiento Seguridad
- Siga los procedimientos de bloqueo del fabricante antes del mantenimiento
- Deje que los componentes se enfríen antes de repararlos
- Utilice elevadores adecuados para las piezas pesadas
- Asegurarse de que se agota la presión neumática
- Utilice las herramientas adecuadas para evitar daños
Diseño y gestión de herramientas de laminación
- El utillaje para rodillos consta de troqueles contorneados superior e inferior
- Las plaquitas de metal duro proporcionan una larga vida útil
- Las matrices progresivas doblan el perfil por etapas
- Sistemas de cambio rápido de troqueles
- Inventario de herramientas almacenado en estanterías
- Etiquetas RFID para la identificación de herramientas
- Herramientas especializadas para aleaciones difíciles
Diseño de rollos
- Modelado y simulación CAD en 3D
- Enfoque de diseño iterativo
- Análisis por elementos finitos de los niveles de tensión
- Validación mediante la producción de muestras
Sistema de gestión de herramientas
- Almacenamiento organizado con identificación
- Registros informatizados de herramientas
- Recuperación para la producción
- Reafilado y renovación
- Control de los ciclos de vida de las herramientas
Consideraciones para la compra de perfiladoras de doble etapa
La compra de perfiladoras de doble etapa requiere tener en cuenta:
| Factores de compra | Detalles |
|---|---|
| Necesidades de producción | Tipos de perfil, volúmenes, tamaños de hoja |
| Precisión y rapidez del producto | Tolerancias, acabado superficial, rendimiento |
| Costes de explotación | Factores de mano de obra, mantenimiento y utillaje |
| Flexibilidad de la producción | Cambios rápidos, potencial de crecimiento |
| Espacio disponible | Limitaciones del espacio ocupado por la máquina |
| Requisitos de control | Nivel de automatización, interfaz de datos |
| Normas de seguridad | Protección, conformidad electromagnética |
| Reputación del vendedor | Experiencia, instalaciones, servicio |
| Precios | Compra, envío, derechos de importación |
| Garantías | Periodos de cobertura, limitaciones |
Solicitud de presupuestos
- Preparar las peticiones de oferta con las especificaciones de producto requeridas
- Comparar configuraciones de máquinas y opciones de disposición
- Revisar las opciones de manipulación y automatización de materiales
- Considere los servicios: formación, instalación, piezas de repuesto
- Evaluar a los proveedores en función de su experiencia, calidad y capacidad de apoyo.
Proveedores clave
Algunos de los principales fabricantes de perfiladoras de doble etapa son:
- Empresas Mazzella
- Formtek
- Maquinaria Samco
- Grupo Bradbury
- Dimeco
- Metform Internacional
- Ingeniería del proceso de formación
- Jouanel Industrie
El precio varía mucho en función de la configuración, pero suele oscilar entre $100.000 y $500.000.
Comparación de perfiladoras de una y dos etapas
| Máquina | Ventajas | Desventajas |
|---|---|---|
| Etapa única | Equipos más baratos Diseño más sencillo Perfiles cortos y medios | Capacidad limitada de elaboración de perfiles Menor precisión |
| Doble escenario | ex formas Alta precisión Largas longitudes de pieza | Menor ritmo de producción Mayor coste de la máquina Huella más grande |
Los rodillos de doble etapa tienen mayor capacidad para perfiles difíciles, pero sus costes de capital y funcionamiento son más elevados. Las máquinas de una etapa son ventajosas para productos más sencillos y cortos.
Perfilado frente a plegado con plegadora
| Método de plegado | Pros | Contras |
|---|---|---|
| Perfilado | Producción continua Eficiencia laboral Calidad constante Bajo coste de utillaje | Sólo perfiles lineales Máquina larga Inversión inicial fija |
| Frenado a presión | Tiradas cortas Flexibilidad en el conformado de los extremos Geometrías de piezas en 3D | Operación por lotes Alto coste de utillaje Se requiere habilidad de operador |
Las piezas conformadas con rodillo destacan en series de producción largas, pero las plegadoras permiten flexibilidad en lotes cortos.
Limitaciones y retos del perfilado de doble etapa
Algunas limitaciones son:
- Sólo se pueden producir perfiles lineales
- Equipos largos que requieren grandes instalaciones
- Alto coste inicial de la inversión
- Dedicada a la producción de grandes volúmenes
- El diseño y la depuración del utillaje pueden llevar mucho tiempo
- Ajustes necesarios para cambios de grosor y dureza
Últimas innovaciones en tecnología de perfilado de doble etapa
- Accionamiento electromecánico para movimientos de troquel más rápidos y precisos
- Servomotores para el control dinámico de la velocidad y la tensión
- Sistemas de asistencia inteligentes para ayudar a los operarios
- Sistemas de cambio rápido de herramientas
- Corrección en línea del arco longitudinal y la torsión
- Diseños de seguridad avanzados con robots de protección
- Sistemas de control y diagnóstico conectados a Internet
- Sistemas de visión para inspección de calidad y control adaptativo
- Cobots guiados por láser para la automatización de la manipulación de materiales
Productos laminados y aplicaciones
Los componentes conformados por laminación son omnipresentes en industrias como:
Construcción: Tejados, revestimientos, correas, montantes, vigas de piso, paneles de pared, conductos, drenaje
Infraestructura: Barandillas, pasarelas, vías de aire, paneles, cerramientos
Automóvil: Bastidores, parachoques, raíles, paneles
Electrodomésticos: Carcasas, soportes, bastidores, armazones, soportes
Aeroespacial: Largueros del bastidor, soportes, herrajes, clips
Muebles: Patas, raíles, armarios, estantes, estanterías
Embalaje: Rieles, separadores, recintos, palés
Solar: Bastidores de montaje, colectores, marcos
Preguntas más frecuentes
¿Cuáles son las ventajas del perfilado de doble etapa?
El perfilado de doble etapa permite formas más complejas, mayor precisión y mejores propiedades del material en comparación con las máquinas de una sola etapa. Las dos etapas de plegado permiten un alivio de tensiones más controlado.
¿Qué debo tener en cuenta al diseñar el utillaje de perfilado?
El diseño del utillaje requiere un modelado de alta precisión y análisis de elementos finitos para desarrollar las etapas progresivas de la matriz. Las pruebas de prototipos validan el rendimiento del utillaje antes del endurecimiento final y el uso en producción.
¿Cuánto dura una perfiladora?
Con un funcionamiento y mantenimiento adecuados, la vida útil de una perfiladora de doble etapa suele superar los 20 años o más de uso continuo. La construcción robusta y el diseño mecánico garantizan la longevidad.
¿Puede una perfiladora de doble etapa fabricar perfiles curvos?
No, el perfilado sólo produce perfiles lineales, ya que el curvado se produce longitudinalmente a lo largo de una trayectoria recta. Los equipos de postformado pueden realizar curvaturas transversales posteriores en los perfiles.
¿Cómo se cortan a medida los productos perfilados?
Las unidades de troquelado y corte con volante de inercia del lado de salida cizallan automáticamente los perfiles a la longitud deseada basándose en un sensor fotográfico. El trazado giratorio también prepunzona las hojas para el desglose manual.
¿Qué precauciones de seguridad deben tomarse con las perfiladoras?
Las protecciones, barreras, enclavamientos, paradas de emergencia y el cumplimiento de las normas evitan riesgos. El bloqueo antes del mantenimiento evita el funcionamiento accidental. El manejo adecuado de las carretillas elevadoras evita daños o lesiones.
¿Cómo elegir el proveedor adecuado para mi aplicación?
Considere la reputación, experiencia, pericia en diseño, calidad y servicios al seleccionar un proveedor de perfiladoras de doble etapa. Proporcione especificaciones detalladas para sus necesidades de producción.
Conclusión
Gracias a su capacidad para producir perfiles complejos y alargados con gran precisión, las perfiladoras de doble etapa ofrecen una solución eficaz de producción en serie para la fabricación de metales en muchos sectores. Su proceso automatizado en línea, su utillaje flexible y su plegado incremental generan una producción continua de componentes conformados de hasta 10 metros de longitud, tanto para materiales ligeros como pesados. Cuando se diseñan adecuadamente con componentes de precisión y una construcción robusta, las perfiladoras de doble etapa proporcionan años de servicio fiable para el conformado de paneles de revestimiento, estanterías, estructuras, cerramientos metálicos, componentes de automoción e innumerables perfiles para diversas aplicaciones.
