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Los métodos de fabricación de perfiles metálicos

Los perfiles metálicos se elaboran por medio de métodos de fabricación muy diversos. Incluso las pletinas de acero inoxidables que se ofrecen en la tienda en línea materials4me están disponibles en tres versiones. A continuación, le contamos cuáles son los métodos de fabricación y en qué se diferencian.

No todos los métodos son adecuados para fabricar todos los materiales. En aras de la sencillez, centrémonos en el acero inoxidable, conocido también como V2A.

Laminado en caliente

Edelstahl-warmgewalzt

El producto se lamina a una temperatura mayor que la de recristalización. La temperatura de laminado es específica para cada material y equivale aprox. al 60 % de la temperatura de fusión del material. El laminado en caliente requiere fuerzas de conformación pequeñas. Debido a la recristalización permanente, no se produce el endurecimiento del material.

Inconvenientes:

La precisión dimensional está limitada a causa de la formación de cascarilla y de la distorsión y contracción térmicas. En comparación con otros métodos de fabricación, las tolerancias dimensionales son mayores y la superficie del producto es más rugosa.

Ventajas:

El laminado en caliente es un método de fabricación de barras extremadamente productivo, ya que requiere pocos pasos de fabricación. Este proceso es idóneo para la fabricación en serie y es relativamente barato.

Laminado en frío

walzen-kaltgewalzt

El acero inoxidable se lamina en frío a temperaturas menores que la de recristalización. Ahora bien, la capacidad de conformación en frío de un material está limitada y las fuerzas de conformación necesarias son elevadas.

Inconvenientes:

Se requiere un número de pasos de fabricación considerablemente mayor que para los productos fabricados en caliente.  Por ejemplo, para temperaturas superiores a 1000 °C, es imprescindible aplicar un tratamiento térmico adicional. Estos pasos de fabricación adicionales hacen que el perfil metálico sea significativamente más caro que las variantes laminadas en caliente.

Ventajas:

Permite fabricar productos con una precisión dimensional mucho mayor que la de los productos laminados en caliente. Como consecuencia, las tolerancias dimensionales no deseadas son de menor importancia. Los pasos adicionales de laminado resultan en una superficie más lisa y, por tanto, más brillante.

Estirado

El estirado en frío es un proceso de conformación en frío mediante fuerzas de tracción en el que se conforman principalmente las zonas cercanas a la superficie. En este proceso se hace pasar, por ejemplo, una varilla redonda o una pletina por una matriz de estirado. Al atravesar la matriz, el metal experimenta un endurecimiento en frío significativo en las zonas próximas a los bordes. El objetivo principal es mejorar las características superficiales, las tolerancias dimensionales, la rectitud y la planicidad del producto.

Inconvenientes:

En las zonas endurecidas en frío pueden producirse distribuciones desiguales de la tensión en las áreas próximas a la superficie del material, lo cual puede provocar distorsiones durante el procesamiento posterior. Debido a los pasos de fabricación adicionales, los perfiles metálicos estirados son más caros que las variantes laminadas en caliente.

Ventajas:

El material presenta una rectitud y planicidad adecuadas, así como buenas tolerancias dimensionales. El proceso de estirado confiere al metal una superficie lisa y brillante.

Cortado

Flachprofile-geschnitten

Cuando se habla de cortado en el contexto de los perfiles planos, se hace referencia al proceso por el cual la pletina se corta a la anchura deseada a partir de una chapa o cinta. Durante la producción se genera un borde cortante afilado.

Inconvenientes:

El borde cortante afilado puede ser un inconveniente en ciertas aplicaciones. En las zonas de los bordes puede producirse un cierto grado de endurecimiento por deformación en frío.

Ventajas:

El acero plano cortado es muy económico. El corte a partir de una chapa o una cinta permite producir fácilmente pletinas de distintas anchuras.

Pulido

Edelstahl-geschliffen

El pulido es un proceso mecánico mediante el cual se elimina una fina capa de material en toda la superficie de la pieza. La eliminación de material se consigue utilizando una cinta de papel abrasivo que contiene partículas duras. Los papeles abrasivos están disponibles con distintos tamaños, tipos y distribución de grano. Los granos más habituales son 180, 240 y 320. El pulido final tiene por objetivo principal mejorar la apariencia del producto.

Inconvenientes:

La superficie del producto es más sensible a la suciedad y, en ciertos casos, a la corrosión. El aspecto de las superficies puede variar entre distintos lotes de producción.

Ventajas:

La superficie presenta una apariencia homogénea y perfectamente regulable. El pulido permite obtener una gran diversidad de acabados superficiales.

Cepillado

Edelstahlblech-gebuerstet

El cepillado es un proceso similar al pulido. En este caso también se elimina una pequeña cantidad de material en toda la superficie. A diferencia del pulido, sin embargo, en el cepillado se utiliza una cinta de tejido de nailon con partículas abrasivas.

Inconvenientes:

Al ser un proceso similar al pulido, el material cepillado tiene los mismos inconvenientes. La superficie del material es más sensible a la suciedad y, en ciertos casos, a la corrosión. La apariencia superficial de los productos suministrados puede variar de lote a lote.

Ventajas:

La superficie del material presenta una apariencia homogénea. Por lo general, con el cepillado se consiguen superficies mejor estructuradas que con el pulido clásico. Los valores de rugosidad son menores.

Tubos redondos sin soldadura

Nahtlose-Rundrohre-Edelstahl

Los tubos de acero sin soldadura se fabrican mediante la perforación de piezas macizas seguida de otros pasos de mecanizado. Los tubos sin soldadura ofrecen la seguridad de una estructura perfectamente uniforme, por lo que también son adecuados para aplicaciones de alta presión. El máximo diámetro exterior es de 711 mm. Se pueden fabricar espesores de pared de hasta 125 mm.

Inconvenientes:

Debido al proceso de fabricación, los tubos de acero inoxidable sin soldadura son más caros que los tubos soldados. Las tolerancias de fabricación de los tubos de acero inoxidable sin soldadura son mayores que las de los tubos soldados. Como consecuencia del proceso de fabricación indicado anteriormente, los tubos de acero inoxidable sin soldadura presentan mayor rugosidad superficial que los tubos de acero soldados.

Ventajas:

Gracias a su estructura perfectamente uniforme, son adecuados para aplicaciones de alta presión. A nivel estético, no presentan ningún cordón de soldadura exterior ni interior. Otra ventaja de los tubos de acero inoxidable sin soldadura es que ofrecen una mayor resistencia a la corrosión, ya que cuentan con una menor probabilidad de presentar impurezas.

A diferencia de los tubos soldados, los tubos sin soldadura no presentan inconvenientes en cuanto a maleabilidad. Por lo tanto, los tubos de acero inoxidable sin soldadura se utilizan frecuentemente para aplicaciones críticas, como el doblado en 3D.

Tubos redondos soldados

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Los tubos soldados pueden fabricarse en grandes cantidades y ofrecen la ventaja de ser económicos y, al mismo tiempo, de alta calidad. Los tubos de acero con soldadura longitudinal se fabrican a partir de flejes de acero, cintas anchas o planchas de acero entre otros. En primer lugar, se dobla el material para formar el tubo y, a continuación, los bordes de la cinta se sueldan en sentido longitudinal, conformando un tubo de acero cerrado. Se pueden fabricar tubos con diámetros exteriores de hasta 2500 mm y espesores de pared de hasta 40 mm.

Inconvenientes:  

Los tubos de acero inoxidable soldados no presentan las mismas propiedades metalúrgicas en la zona del cordón de soldadura que en el resto del tubo. La mayor parte de los tubos soldados requiere un tratamiento térmico tras la fabricación. En los cálculos de presión interna del tubo o en las aplicaciones constructivas, los tubos soldados se ven afectados por el denominado factor de soldadura.

Ventajas:

Como su fabricación es más sencilla, los tubos de acero inoxidable soldados son más baratos de producir. Los tubos de acero inoxidable soldados presentan mejores tolerancias del espesor de pared, por que su precisión de concentricidad es algo mejor. En cuanto al aspecto exterior, los perfiles tubulares pulidos o estirados no presentan ninguna diferencia con los tubos sin soldadura. Mediante el raspado de la costura interior, los perfiles huecos pueden utilizarse en aplicaciones telescópicas.

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