¿Qué es una máquina formadora de rollos de acero?

El perfilado es un proceso de trabajo del metal en el que la chapa metálica se forma progresivamente en una sección transversal deseada pasando a través de una serie de pares complementarios de rodillos. Perfiladoras de acero son equipos esenciales utilizados para doblar continuamente chapas metálicas en perfiles personalizados con un robusto armazón estructural.

Esta completa guía abarca todo lo que necesita saber sobre las perfiladoras de acero, incluyendo:

Visión general

  • ¿Qué es una perfiladora de acero?
  • Principio de funcionamiento
  • Componentes principales
  • Perfilado frente a otros procesos de plegado
  • Aplicaciones y ventajas
  • Perfiles laminados

Tipos de máquinas perfiladoras de acero

  • Líneas de bobina
  • Máquinas modulares
  • Perfiladoras portátiles
  • Perfiladoras a medida

Componentes principales de una perfiladora

  • desenrollador
  • Tren de laminación
  • Dispositivo de corte
  • Panel de control

Especificaciones

  • Parámetros de tamaño
  • Diseño de cambio de rollo
  • Velocidad y ancho de banda
  • Potencia y transmisión
  • Grosor del material
  • Ajuste y cambio de rodillos

Diseño de utillaje para rodillos

  • Diseño de paso de rodillo
  • Configuración del clúster Roll
  • Dimensiones de los rodillos
  • Materiales en rollo

Normas de proceso y tolerancias

  • Tolerancias del perfil
  • Tolerancias de banda
  • Normas de diseño de rodillos

Fabricantes y proveedores

  • Marcas más importantes de perfiladoras
  • Comparación de precios
  • Fabricantes chinos frente a fabricantes europeos

**Instalación y puesta en marcha

  • Planificación y preparación del terreno
  • Nivelación y alineación
  • Pruebas y ajustes
  • Medidas de seguridad

Funcionamiento y mantenimiento

  • Directrices de funcionamiento
  • Optimización de la velocidad y el avance
  • Cuidado y lubricación de los rodillos
  • Cambio de herramientas
  • Guía de resolución de problemas

Cómo seleccionar una perfiladora

  • Tasa de producción requerida
  • Tipo y grosor del material
  • Forma y complejidad del perfil
  • Longitud de los perfiles
  • Presupuesto

Ventajas del perfilado

  • Altos índices de producción
  • Perfiles coherentes y de calidad
  • Flexibilidad de diseño
  • Rentabilidad
  • Mínimo desperdicio de material
  • Aplicable a diversos materiales

Limitaciones del proceso de perfilado

  • Alto coste inicial del utillaje
  • Largo plazo de entrega de las herramientas
  • Sección transversal fija
  • Limitación de la resistencia del material
  • No apto para piezas cortas o flexibles
máquina formadora de rollos de acero
¿Qué es una perfiladora de acero? 7

Visión general de las perfiladoras de acero

Las máquinas de perfilado son un tipo único de equipo de fabricación de metales utilizado para transformar bobinas o chapas metálicas en perfiles longitudinales personalizados de gran longitud. El proceso de perfilado implica el doblado secuencial del material en banda a través de una serie de pasadas de rodillo hasta conseguir el perfil de sección transversal deseado de forma continua. Los perfiles de acero perfilados encuentran amplias aplicaciones en las industrias de la construcción, las infraestructuras, el automóvil, el ferrocarril, la construcción naval, los electrodomésticos y el embalaje.

¿Qué es una máquina formadora de rollos de acero?

Una perfiladora es un equipo especializado con una serie de estaciones de rodillos a lo largo de una trayectoria lineal que dan forma progresivamente a un material de banda plana en una viga estructural longitudinal o un perfil abierto de sección transversal fija. A medida que las bobinas pasan por cada estación de rodillos, se doblan de forma continua unos pocos grados cada vez sin ninguna etapa de conformado abrupto. El utillaje de los rodillos está diseñado y ajustado para doblar gradualmente el material de banda a través de pequeñas deformaciones en el canal final, viga en I, ángulo, tubo o forma personalizada. Según la configuración, estas máquinas pueden transformar bobinas de acero, acero inoxidable o aluminio de varias toneladas de peso en perfiles acabados de cientos de metros de longitud a altas velocidades de producción.

Principio de funcionamiento de las máquinas perfiladoras

El principio de funcionamiento consiste en hacer pasar continuamente tiras de metal de una bobina a través de una serie de matrices de rodillos para deformar plásticamente el material de forma incremental a través de una serie de pequeños pasos de doblado. Los pares de rodillos están diseñados para aplicar fuerzas de doblado específicas de forma secuencial para dar a las tiras la forma deseada. Normalmente se necesitan entre 15 y 20 estaciones de rodillos que comprenden conjuntos de pares de rodillos macho y hembra para doblar gradualmente una tira plana hasta convertirla en una sección completamente formada. La configuración de los rodillos y los cálculos de diseño garantizan una deformación completa del material sin ningún adelgazamiento o estiramiento localizado. La banda se alimenta a través del laminador mediante accionamientos de tractor o rodillos de arrastre con velocidad ajustable en función de los límites de conformado. Los perfiles que salen de la estación final se cortan a las longitudes requeridas mediante una prensa de corte o una sierra.

Principales componentes de una línea de perfilado

Los principales componentes de una línea de perfiladoras son:

  • desenrollador - Para sujetar la bobina de chapa y alimentar el laminador
  • Rodillos de alimentación - Sujeta y alimenta la banda a través del molino a una velocidad constante
  • Estaciones de conformado - Serie de rodillos superiores e inferiores que doblan progresivamente la banda
  • Prensa de corte - Cizalla las tiras de perfil a la longitud requerida
  • Controla - Para controlar y ajustar los parámetros operativos
  • Marco - Aloja las estaciones y aporta rigidez

Perfilado frente a otros procesos de plegado de metales

El perfilado es distinto de otros procesos habituales de doblado de metales, como el plegado en prensa, ya que no implica el doblado brusco y único de la pieza entre un punzón y una matriz. Las principales diferencias son:

  • Plegado con plegadora - Pasos de plegado discretos para conformar la sección transversal en una prensa
  • Perfilado - Plegado continuo/incremental mediante estaciones de rodillos
  • Extrusión - Material empujado a través de una abertura de la matriz para crear una forma
  • Curvado de rodillos - Flexión gradual simple entre dos rodillos

Mientras que las prensas plegadoras pueden conseguir formas complejas a medida mediante el conformado por etapas, el conformado por rodillos es ideal para la producción continua de secciones de perfil fijo en grandes longitudes.

Aplicaciones y ventajas de los perfiles perfilados

Algunas de las principales aplicaciones de los perfiles de acero perfilado son:

  • Correas, vigas, marcos de puertas en edificios de acero
  • Postes de baca, bastidores de camión, arcos de techo en la industria del automóvil
  • Sistemas de encofrado en la construcción
  • Andamios, marcos de paneles solares
  • Rieles, paneles interiores de vagones de pasajeros en ferrocarriles
  • Carcasas de electrodomésticos, cajas electrónicas
  • Armazones de muebles y sistemas de almacenamiento
  • Barreras de seguridad y señalización

Las ventajas de las piezas perfiladas que las hacen adecuadas para este tipo de aplicaciones son:

  • Alta precisión dimensional y repetibilidad
  • Calidad constante con un excelente acabado superficial
  • Alta velocidad de producción de hasta 100 m/min
  • El conformado en frío conserva la resistencia original del material
  • La sección transversal fija facilita el montaje
  • Menor coste de producción que otros métodos
  • Ideal para aceros de alta resistencia y aleaciones exóticas
  • Mínimo desperdicio de material al no haber recortes

Perfiles y formas perfilados

Algunas de las secciones perfiladas más comunes son:

  • Canales- En forma de U con bridas orientadas hacia el interior
  • Zeds / Sigmas- Forma de Z con bridas a ambos lados
  • Paneles- Tira plana ancha con nervios de refuerzo
  • Vigas abiertas- Viga I, Viga T
  • Vigas cerradas- Tubos rectangulares, redondos u ovalados
  • ángulos - Curva simple en forma de L con patas iguales o desiguales
  • Secciones del sombrero- Forma de U con bridas dobladas hacia fuera
  • Marcos de puertas- Curvas combinadas para hacer jambas de puertas

Estos perfiles pueden tener secciones rectas, cónicas, curvas o variables en función del diseño del utillaje del rodillo. Es posible fabricar perfiles a medida para aplicaciones especializadas.

máquina formadora de rollos de acero
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Tipos de máquinas perfiladoras de acero

Existen varias configuraciones de trenes de laminación y disposiciones de utillaje para producir distintos perfiles de acero. A continuación se describen los principales tipos:

Procesamiento de bobinas Líneas de perfilado

  • Tipo más común de perfiladora
  • Diseñada para altos índices de producción
  • Normalmente, entre 30 y 50 puestos rodantes
  • Maneja grandes bobinas de hasta 40 toneladas
  • Funcionamiento automatizado con controles programables
  • Produce de forma repetitiva hasta 100 m/min de velocidad
  • Añade procesos en línea como punzonado y soldadura
  • Utilizado por los fabricantes de perfiles

Perfiladoras modulares y compactas

  • Estaciones modulares configurables
  • Diseños flexibles adaptados a los perfiles
  • Ocupa poco espacio
  • Menor coste de inversión
  • Normalmente de 3 a 10 estaciones de bobinado
  • Velocidades de producción de hasta 20 m/min
  • Se utiliza para escalas de producción de baja a media
  • Adecuado para pequeños talleres y fábricas

Perfiladoras portátiles

  • Diseños ligeros y móviles
  • Funcionamiento manual o motorizado
  • Número reducido de estaciones de bobinado
  • Limitado a perfiles pequeños
  • Capacidades inferiores < 25 mm de grosor
  • Para producción in situ o móvil
  • Útil para producciones de duración limitada

Perfiladoras a medida

  • Diseñados y fabricados para perfiles específicos
  • Configuración de rodillos y pasadas optimizadas
  • A menudo automatizados o controlados por PLC
  • Dedicados a aplicaciones concretas
  • Producción según las necesidades de volumen
  • Reducción del tiempo de diseño de herramientas
  • Utilizado por los proveedores de pedidos de perfiles

Trenes de laminación de perfiles

  • Capaz de vigas de sección variable
  • Configuración especializada de 4 rodillos
  • Rodillos inclinados para variar continuamente el perfil
  • Sistema de control complejo para ejes de rodillos
  • Se utiliza para vigas cónicas, geometrías variadas

Componentes principales de una perfiladora

Los principales subsistemas de una línea de perfilado son:

Portabobinas Desbobinador

  • Sujeta chapa enrollada
  • Montado en un carrete de desenrollado motorizado
  • Libera el material en banda en el laminador
  • Frenado para aplicar la tensión de banda deseada
  • Rodillos guía para una correcta alineación de la banda
  • Niveles multibobina para una carga rápida de las bobinas

Tren de laminación

  • Serie de pares de rodillos superior e inferior
  • Cada juego de rodillos dobla la hoja de forma incremental
  • Rodillos montados entre soportes y bloques de rodamientos
  • El sistema de engranajes conecta los ejes
  • El número de pasadas depende de la forma del perfil
  • La distancia entre rodillos, el diseño y las pasadas determinan el perfil

Unidad de punzonado

  • Añade agujeros o muescas en el perfil
  • Por cabezales de punzonado de tiras de chapa
  • Funciona en línea durante el perfilado
  • Necesario para fijar o unir
  • CNC programable para posición

Prensa de corte/cizalla

  • Corta perfiles a la longitud deseada
  • Cizalla hidráulica o prensa neumática de corte
  • Medición automática de la longitud
  • Alternativa a los cortes de sierra estáticos
  • Permite un borrado limpio de los perfiles

Panel de control

  • Ajusta digitalmente los parámetros operativos
  • Controla la velocidad de la línea, los avances y el corte
  • Control e instrumentación
  • Recetas de formado preprogramadas
  • Sistema de seguridad con enclavamiento

Bastidor y carcasa

  • Soporta estaciones y subsistemas de rodillos
  • La estructura rígida resiste las vibraciones
  • Placas de guía laterales para el posicionamiento de las bandas
  • Escaleras y plataformas de acceso
  • Integración de manipulación robotizada

Sistema de alimentación de material

  • Alimenta la banda a través de las estaciones de rodillos
  • Tractores de arrastre con motor eléctrico
  • Los rodillos de arrastre sincronizados agarran el material en banda
  • Mantiene una velocidad constante sin deslizamiento
  • Evitar el pandeo y la deformación
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Especificaciones de las perfiladoras

Las especificaciones y parámetros clave que se tienen en cuenta al seleccionar equipos de perfilado de acero son:

Especificaciones de tamaño

  • Longitud - Dimensión a lo largo de la línea de formación
  • Altura - Distancia del suelo a la parte superior para la accesibilidad
  • Anchura - Dimensión lateral a través de la línea
  • Peso - Depende del material y la construcción del bastidor

Los rangos típicos son:

EspecificaciónGama
Longitud3 - 50 metros
Altura1,5 - 2 metros
Anchura1 - 3 metros
Peso1500 - 25000 kg

La longitud depende del número de estaciones de laminado, mientras que la altura se basa en la facilidad de manejo. Una máquina más ancha permite una mayor capacidad de retención de bobinas. Una máquina más pesada indica una construcción más robusta.

Diseño de cambio de rollo

  • Manual - Rodillos levantados manualmente
  • automatizado - Desplazamiento motorizado de los rodillos
  • Cambio rápido - Los rodillos se sueltan/se pegan rápido

El cambio manual requiere más tiempo de inactividad. Los sistemas automatizados de cambio de rodillos permiten cambiar rápidamente los perfiles con una pérdida mínima de tiempo de inactividad.

Velocidad y capacidad de ancho de banda

  • Velocidad - hasta 100 metros/minuto
  • Anchura - 50 mm a 1800 mm
  • Espesor - 0,15 mm a 8 mm

Las velocidades más altas, como 100 m/min, requieren una mayor potencia y un diseño robusto. La mayoría de las máquinas pueden trabajar con anchuras de chapa de 50 mm a 1.500 mm, según el sector. La capacidad de espesor va desde chapas finas hasta planchas de 8 mm.

Potencia y transmisión

  • Capacidad del motor de accionamiento principal: de 5 kW a 250 kW
  • Accionamientos independientes para determinadas funciones
  • Capacidad de la caja de cambios adaptada a las cargas
  • Cadenas, correas, engranajes y ruedas dentadas
  • Protección contra sobrecargas y filtración

El sistema de transmisión debe soportar las cargas sin sobrecalentamientos ni desgastes indebidos. La capacidad del motor principal decide la velocidad máxima de conformado.

Gama de espesores de material

  • Rollos y placas de hasta 8 mm de grosor
  • Alcance óptimo de 0,5 mm a 2,5 mm
  • Las tiras más finas de menos de 0,3 mm necesitan fresadoras especializadas

Los perfiles estándar utilizan espesores de 0,5 a 1,5 mm. Se necesitan fresadoras especializadas para chapas finas de menos de 0,3 mm según la industria. Las planchas más gruesas necesitan máquinas de gran potencia.

Ajuste y cambio de rodillos

  • Vertical - Calzos distanciadores para la altura de los rodillos
  • Horizontal - Ajuste del soporte lateral
  • Basculante - Ajuste angular de rodillos
  • Individual - Cada rodillo ajustado

La altura, el ángulo y la posición lateral de los rodillos deben ajustarse durante la instalación. El ajuste individual y basculante permite flexibilidad pero aumenta la complejidad.

Diseño de utillaje para rodillos

El diseño del utillaje de laminado es clave para conseguir con precisión la forma de perfil requerida mediante plegado incremental. Los principales aspectos del diseño son:

Diseño Roll Pass

  • Plano de posición y secuencia de los portabobinas
  • Cálculos de flexión paso a paso
  • Garantiza la deformación completa del material
  • Minimiza el adelgazamiento y el estiramiento
  • Realizado con un programa especial de CAD

El programa de pasadas se planifica en función del número de estaciones de laminado para conseguir gradualmente la forma completa del perfil sin defectos.

Configuración de Roll Cluster

  • Disposición de los cilindros superior e inferior
  • La separación entre grupos coincide con el grosor de la banda
  • Juego de rodillos ajustado con precisión
  • Número de estaciones estimado inicialmente
  • Verificado por pases de prueba

La separación entre los rodillos superior e inferior del grupo coincide con el grosor de la chapa para permitir un plegado sin espacios. Las formas más complejas necesitan más pasadas.

Tamaño y dimensiones de los rodillos

  • Diámetro entre 100 mm y 400 mm
  • Anchura ~ 50 mm mayor que la banda
  • Rollos más grandes para cargas pesadas
  • Los rodillos de apoyo soportan los rodillos pequeños

Las dimensiones del rodillo afectan a las fuerzas de flexión y a las cargas implicadas. La anchura del rodillo debe exceder la anchura de la banda para enganchar completamente las bridas.

Materiales en rollo

  • Acero forjado y templado
  • Rollos de hierro o acero con revestimiento
  • Rollos de hierro fundido refrigerados
  • Combinación de materiales

El acero endurecido proporciona durabilidad para tiradas largas, mientras que los rodillos recubiertos evitan el rayado de las superficies. El hierro fundido se utiliza para aplicaciones especializadas.

Normas de proceso y tolerancias

Las piezas conformadas deben ajustarse a las normas especificadas en cuanto a dimensiones y parámetros clave.

Tolerancias dimensionales del perfil

CaracterísticaTolerancia
Grosor de la pared±10%
Anchura±1 mm a ±1,5 mm
Altura±1 mm
Arco1 mm por 1000 mm
Giro1° por 1000 mm
Desviación angular1° máx.

Son posibles tolerancias más estrictas, pero aumentan los costes del proceso. Más arriba se indican las variaciones comunes admisibles.

Tolerancias de alimentación de banda

  • Paralelismo - 0,5 mm en 1 m de longitud
  • Cuadratura - 1 mm a 3 mm normalmente
  • Planitud - 1 mm por metro de anchura

La banda debe pasar por el laminador sin desviaciones para evitar errores de perfil.

Normas de diseño de rollos

  • ASA B209.1 - Norma nacional americana
  • EN 10169 - Normas europeas
  • JIS G3141 - Norma industrial japonesa

Estas normas rigen los materiales de los rodillos, el acabado superficial, las dimensiones, las propiedades mecánicas, los procedimientos de ensayo, etc. Su cumplimiento garantiza la calidad del rendimiento de los rodillos.

Fabricantes y proveedores

Algunos de los principales fabricantes de perfiladoras de acero por zonas geográficas son:

Marcas mundiales

  • Maquinaria Samco (Taiwán)
  • Formtek (EE.UU.)
  • Gasparini (Italia)
  • Kohler Maschinenbau (Alemania)
  • Botou Xianfa Roll Forming (China)

Fabricantes chinos

  • Maquinaria Joung Sun
  • Maquinaria de conformado Jidet
  • Maquinaria de perfilado Ruian Jingpus
  • Maquinaria de perfilado Botou Totall
  • Equipo de perfilado Hebei Tuozhan

Fabricantes indios

  • Moldeadoras Spiroll
  • Samco Emtici Ingeniería
  • JPI Maxivator
  • Trimech India
  • Grupo Kulkarni

Precios

CapacidadPrecios
Pequeño portátil$5000 a $15000
Producción media$20000 a $100000
Grandes automatismos$100000 a $300000
Líneas JumboSuperior a $500000

Cuanto mayor sea la tasa de producción, el número de características y la automatización, mayor será el coste total del equipo de perfilado.

Fabricantes chinos frente a europeos

Los fabricantes chinos ofrecen ventajas en cuanto a costes, pero las marcas europeas ofrecen mejor control de calidad, precisión, funciones avanzadas y fiabilidad, además de precios más elevados.

máquina formadora de rollos de acero
¿Qué es una perfiladora de acero? 10

Instalación y puesta en marcha

Antes de iniciar la producción completa de una perfiladora, es necesario realizar una instalación adecuada y pruebas de funcionamiento.

Planificación y preparación del emplazamiento

  • Base nivelada de hormigón o acero
  • Espacio suficiente alrededor para cargar las bobinas
  • Disponibilidad de grúa para desenrollar
  • Conexiones de refrigerante, hidráulicas y eléctricas
  • Vallas de seguridad y protección

Un suelo plano y rígido minimiza las vibraciones y los problemas de nivelación. Todos los equipos periféricos deben conectarse antes de la entrega de la laminadora.

Alineación y nivelación

  • Máquina correctamente nivelada y alineada
  • Comprobar la plomada a lo largo y a lo ancho
  • Confirmar el paralelismo y la cuadratura
  • Ajuste el paralelismo de los rodillos si es necesario
  • Arregle y rellene los desniveles del suelo

La máquina debe estar correctamente alineada perpendicular y paralelamente al plano del suelo. Cualquier defecto menor debe ser rectificado antes de la puesta en marcha.

Pruebas y ajustes

  • Prueba con tiras ficticias
  • Comprobar la alimentación, el seguimiento y el corte de las tiras
  • Ajustar las alturas y holguras de los rodillos
  • Supervisar el proceso de conformado y las estaciones
  • Realice pruebas de velocidad graduales
  • Ajuste las guías y los controles hasta que sean óptimos
  • Confirmar la precisión del perfil tras los ajustes
  • Realizar modificaciones iterativas si es necesario
  • Mantener registros de los ajustes finales de la máquina

Deben realizarse varias pruebas, empezando a baja velocidad hasta llegar a alta velocidad, mientras se supervisa el proceso. La configuración de la máquina debe ajustarse gradualmente en función de los resultados de las pruebas antes de iniciar la producción.

Medidas de seguridad

  • Instale protecciones de seguridad en los puntos de pellizco
  • Acotar guías y zonas de peligro
  • Puertas y paneles de acceso con enclavamiento
  • Utilizar puestos de mando a dos manos
  • Colocar instrucciones y etiquetas de seguridad
  • Garantizar la formación adecuada del personal
  • Siga los protocolos estándar durante la operación

Antes de habilitar la máquina para la producción regular, deben establecerse mecanismos de seguridad adecuados. Los trabajadores deben recibir formación sobre todos los procedimientos y peligros.

Funcionamiento y mantenimiento

Para un rendimiento óptimo, las máquinas de perfilado necesitan un funcionamiento adecuado y un mantenimiento preventivo.

Directrices de funcionamiento

  • Ajustar correctamente las velocidades y los avances de la máquina
  • Utilice los lubricantes recomendados para rodillos
  • Ajuste los parámetros sólo dentro del rango especificado
  • Controle cuidadosamente la alineación de las bandas
  • Manipular bobinas utilizando equipos de elevación
  • Garantizar que no entre agua ni humedad
  • Seguir los protocolos de cambio de herramientas
  • Mantener registros de los ajustes de la máquina

El equipo debe funcionar de acuerdo con el manual del proveedor para obtener unos resultados fiables y constantes. Desviarse de los parámetros establecidos puede causar defectos.

Optimización de la velocidad y la alimentación

  • Empezar a menor velocidad de moldeo
  • Aumenta gradualmente hasta la velocidad máxima
  • Garantiza un flujo de material adecuado sin estrangulamientos
  • Reducir la velocidad si la banda resbala o se deforma
  • Adaptar la velocidad de los rodillos de alimentación a la velocidad de conformado
  • Lubricar adecuadamente para velocidades más altas

La velocidad debe optimizarse en función del tipo y el grosor del material para evitar problemas de calidad. Es necesaria una lubricación suficiente para el funcionamiento a alta velocidad.

Cuidado y lubricación de los rodillos

  • Aplique aceite de máquina regularmente en los rodamientos
  • Engrasar los extremos del eje del rodillo según sea necesario
  • Limpiar los rodillos para evitar acumulaciones
  • Sustituya los rodillos dañados o desgastados
  • Utilice rodillos revestidos para resistir a la corrosión
  • Asegúrese de que la separación entre rodillos es la adecuada

Los rodillos deben mantenerse limpios y lubricados. Los rodillos dañados marcarán el acabado de la superficie. La separación entre los rodillos superior e inferior debe ajustarse con precisión.

Cambio de herramientas

  • Planificar el calendario para minimizar el tiempo de inactividad
  • Limpiar bien la máquina antes de cambiarla
  • Etiquetar y documentar la instalación existente
  • Siga el procedimiento de desmontaje del eje/rodamiento
  • Ajustar correctamente los nuevos espacios entre rodillos
  • Prueba y confirmación del perfil antes de la producción completa

El cambio de herramientas requiere una preparación, planificación y tiempo adecuados para evitar errores. Los ajustes de la máquina deben restablecerse correctamente después del cambio.

Guía de resolución de problemas

DefectoPosibles causas
HebillasTensión excesiva de la banda, problemas de alimentación
Distorsión del perfilDesalineación de rodillos, componentes sueltos
Marcas superficialesEscombros en los rodillos, daños en los rodillos
Rebabas en el corteInsertos de corte desgastados, holguras
Fugas de aceiteDaños en la junta del eje, racores sueltos
Ruido excesivoFijaciones sueltas, daños en los rodamientos

Más arriba se enumeran los problemas más comunes de las máquinas durante el perfilado y sus soluciones. La inspección y el mantenimiento periódicos evitan paradas imprevistas.

máquina formadora de rollos de acero
¿Qué es una perfiladora de acero? 11

Cómo seleccionar una perfiladora

Los principales factores que guían la selección de un equipo de perfilado de acero son:

Ritmo de producción requerido

  • Posibilidad de velocidades de hasta 100 m/min
  • Las altas velocidades requieren una construcción resistente
  • Estimación de la tarifa máxima en función del volumen de pedidos
  • Añadir capacidad tampón ~20% si es posible

La tasa de producción nominal debe determinarse en función de los volúmenes actuales y futuros previstos. Es preferible disponer de una capacidad tampón.

Tipo de material y grosor

  • Acero dulce, acero inoxidable, aluminio, etc.
  • Gama de espesores: de 0,3 mm a 8 mm
  • Compatibilidad con aleaciones especiales en caso necesario
  • Capacidad para materiales más gruesos y duros

La máquina debe ser adecuada para los grados de bobinas de acero que se vayan a procesar. Los materiales especiales pueden necesitar características personalizadas.

Complejidad de la forma del perfil

  • El número de rodillos indica la complejidad
  • Distancia reducida entre rodillos para curvas cerradas
  • Alternar las direcciones de flexión
  • Los perfiles especiales requieren personalización

Las formas más complejas con curvas cerradas o direcciones alternativas requieren soportes de rodillos adicionales y conocimientos de utillaje para su diseño.

Longitud de los perfiles acabados

  • Corte estándar cada 1 a 6 metros
  • Longitudes o cortes a medida
  • Los perfiles más largos pueden necesitar apoyo
  • Se pueden añadir prensas de corte adicionales

La mayoría de las máquinas pueden producir perfiles de longitud fija de hasta 6 m. Para bobinas de longitud corrida, es necesario diseñar sistemas adicionales de soporte y corte.

Limitaciones presupuestarias

  • Coste inicial - de $25.000 a $500.000
  • Los modelos de bajo coste tienen limitaciones de capacidad
  • La automatización aumenta el precio
  • Derechos de importación, impuestos adicionales
  • ¿Es necesario un tratamiento secundario?

Es necesaria una asignación presupuestaria suficiente para la escala de producción y las características requeridas. Los costes totales dependen de la personalización, la automatización y los procesos secundarios necesarios.

Ventajas del proceso de perfilado

El perfilado ofrece importantes ventajas que lo hacen idóneo para la fabricación de perfiles estructurales de acero de alta productividad:

Altas tasas de producción

  • Hasta 100 metros por minuto
  • Funcionamiento continuo con altos rendimientos
  • Reducción de las necesidades de mano de obra
  • Superior a las prensas plegadoras o a la fabricación
  • Tiempos de ciclo y costes de explotación reducidos

La producción continua con altas velocidades de línea da lugar a índices de producción muy elevados que otros procesos no pueden igualar.

Calidad de perfil constante y excelente

  • Garantiza la uniformidad en toda la longitud
  • Precisión dimensional de hasta ±1 mm
  • Acabado superficial fino
  • Proceso repetible con precisión
  • Necesidad mínima de acabado secundario

El conformado incremental con rodillos de precisión produce una calidad constante con tolerancias finas en componentes de gran longitud.

Diseño flexible de perfiles y formas

  • Diferentes configuraciones de portabobinas
  • Posibilidad de varias formas de perfil
  • Diseño de herramientas a medida para perfiles especiales
  • Permite cambios frecuentes de perfil
  • Útil para lotes pequeños y variantes

Gracias al diseño personalizado del utillaje de rodillos, se pueden producir diversas secciones de vigas en la misma máquina con cambios rápidos.

Rentabilidad y ahorro

  • Menor coste que la fabricación
  • Alto rendimiento del material hasta 90%
  • Minimización de los desechos en comparación con la estampación
  • Reducción de los requisitos de soldadura y perforación
  • Ahorro de energía, espacio y mano de obra
  • Bajos costes de mantenimiento

El alto aprovechamiento del material, los bajos costes de transformación y la automatización se traducen en importantes ventajas económicas en comparación con otros procesos de fabricación.

Aplicable a diversos materiales

  • Todo tipo de bobinas de acero y metal
  • Aluminio, cobre, latón
  • Aleaciones especiales, materiales revestidos
  • Bobinas prepintadas y recubiertas
  • Incluso los compuestos y el plástico son posibles

El perfilado puede manipular una amplia gama de materiales metálicos, desde acero con bajo contenido en carbono hasta aleaciones exóticas, junto con bobinas pintadas, revestidas y laminadas.

Limitaciones del proceso de perfilado

A pesar de sus ventajas, el perfilado también tiene ciertas limitaciones inherentes:

Alto coste inicial de utillaje

  • Diseño de rodillos y programación de pases
  • Simulaciones y ensayos
  • Las herramientas cuestan a partir de 10000 euros
  • Proceso largo
  • Los pequeños cambios de diseño requieren una revisión

El diseño inicial del utillaje requiere un gran esfuerzo de ingeniería y tiene un largo plazo de entrega. Los cambios de diseño posteriores al utillaje implican tiempo y costes adicionales.

Perfil de sección transversal fija

  • No se pueden hacer formas variables
  • Limitado a perfiles longitudinales
  • No puede formar geometrías 3D complejas
  • Piezas que requieren unión para secciones cerradas

Sólo pueden fabricarse perfiles de sección transversal fija a lo largo. La fabricación de secciones cerradas o cónicas requiere fabricación y unión adicionales.

Limitación de la resistencia de materiales finos

  • Mejor para espesores inferiores a 2 mm
  • Tiras más gruesas propensas a partirse
  • Los aceros de alta resistencia se agrietan al doblarse
  • Limitaciones del radio máximo de curvatura

Los materiales muy finos y de alta resistencia son susceptibles de agrietarse durante el proceso de perfilado y tienen ciertos límites de conformado.

No apto para longitudes cortas

  • Mínimo práctico ~ 0,5 metros
  • Las piezas cortas pierden precisión dimensional
  • el tiempo de arranque afecta a la producción
  • Dificultad para enrollar segmentos pequeños
  • Otros métodos mejores para piezas pequeñas

El proceso de perfilado tiene limitaciones cuando se perfilan componentes de longitud corta debido a los efectos de arranque. Las prensas plegadoras son mejores para pequeñas cantidades.

máquina formadora de rollos de acero
¿Qué es una perfiladora de acero? 12

Conclusión

La maquinaria de perfilado ofrece un conformado continuo y de precisión de tiras de metal en perfiles longitudinales personalizados. Esta guía detallada contiene toda la información clave sobre configuraciones, componentes, especificaciones, operaciones y aplicaciones de los equipos de perfilado de acero. Las ventajas de la flexibilidad, la velocidad y la precisión proporcionan soluciones de fabricación superiores para los miembros de entramado estructural de gran longitud. Sin embargo, el proceso también tiene ciertas limitaciones cuando se trata de longitudes cortas, geometrías cónicas y aleaciones exóticas finas. Con un diseño y una selección adecuados, las líneas de perfilado ofrecen soluciones eficientes de producción en serie para los requisitos de perfiles metálicos que surgen en los sectores del automóvil, el ferrocarril, la construcción, las infraestructuras y otras industrias afines.

Preguntas más frecuentes

¿Cuáles son los distintos tipos de perfiladoras?

Los principales tipos son las líneas de bobinas, las máquinas modulares, las perfiladoras portátiles, los laminadores de perfiles a medida y los laminadores de perfiles para secciones variables.

¿Cómo funciona el proceso de perfilado?

Funciona alimentando continuamente tiras de metal a través de una serie de estaciones de rodillos que aplican fuerzas de flexión progresivas para conformar gradualmente la tira con la forma de perfil deseada.

¿Qué materiales pueden laminarse?

Puede conformar todo tipo de aceros, incluidos acero dulce, acero inoxidable, acero galvanizado y aluminio. También son posibles aleaciones y extrusiones especiales con algunas restricciones.

¿Qué perfiles pueden fabricarse mediante perfilado?

Perfiles angulares, canales, chapas para tejados, paneles de pared, tubos rectangulares y redondos, vigas en I, raíles, estanterías, marcos de puertas, etc. También es posible fabricar perfiles a medida.

¿Cuál es el coste de los equipos de perfilado?

El precio oscila entre $5000 y $500.000 en función de la cadencia de producción, las características, el nivel de automatización y el procesamiento secundario opcional.

¿Cuáles son las ventajas del perfilado?

Las principales ventajas son las altas velocidades, la excelente calidad y tolerancias, la flexibilidad, la rentabilidad, el ahorro de material y la idoneidad para la producción en serie.

¿Cuáles son las limitaciones del proceso de perfilado?

Sólo secciones transversales fijas, coste y tiempo de utillaje iniciales elevados, problemas con longitudes cortas, secciones variables y limitación en el uso de materiales muy finos y de alta resistencia a la tracción.

¿Cómo elegir la perfiladora adecuada?

Tenga en cuenta los volúmenes de producción, las especificaciones de los materiales, la complejidad de la forma del perfil, la longitud de las piezas acabadas, el presupuesto disponible y los planes de expansión futuros.

¿En qué se diferencia el perfilado de la extrusión?

En la extrusión, el perfil se forma empujando el material a través de la abertura de una matriz, mientras que el perfilado con rodillo dobla gradualmente la tira a través de una serie de matrices de rodillo hasta darle forma.

¿Cómo mantener los equipos de perfilado?

Siga el manual del operador para la lubricación periódica, inspección y sustitución de piezas. Mantenga limpios los rodillos, cambie los elementos desgastados, registre los ajustes de la máquina y ajuste las alineaciones según sea necesario.

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