Introducción general de la máquina perfiladora

Juego de rollos de racimo

Proceso

El perfilado es, entre los procesos de fabricación, uno de los más sencillos. Por lo general, comienza con una gran bobina de chapa de metal, de entre 1 pulgada (2,5 cm) y 20 pulgadas (51 cm). de ancho, y 0,004 pulgadas (0,10 mm) y 0,125 pulgadas (3,2 mm) de espesor, soportadas sobre un desenrollador. La tira se alimenta a través de una guía de entrada para alinear adecuadamente el material a medida que pasa a través de los rodillos del molino, formando cada conjunto de rodillos una curva hasta que el material alcanza su forma deseada. Los juegos de rodillos generalmente se montan uno sobre otro en un par de ejes paralelos horizontales sostenidos por un soporte. También se pueden utilizar rodillos laterales y rodillos de racimo para proporcionar mayor precisión y flexibilidad y limitar las tensiones sobre el material. Las tiras conformadas se pueden cortar a medida antes de un laminador, entre laminadores o al final de la línea de perfilado.

Posibilidades geométricas

Las posibilidades geométricas pueden ser muy amplias e incluso incluir formas cerradas siempre que la sección transversal sea uniforme. Los espesores típicos de las láminas oscilan entre 0,004 pulgadas (0,10 mm) y 0,125 pulgadas (3,2 mm), pero pueden exceder eso. La longitud casi no se ve afectada por el proceso de laminado. Los anchos de las piezas normalmente no son menores de 1 pulgada (2,5 cm), sin embargo, pueden exceder las 20 pulgadas (51 cm). La principal limitación es la profundidad del perfil, que generalmente se limita a menos de 4 pulgadas (10 cm) y rara vez a más de 6 pulgadas (15 cm) debido a las tensiones impartidas por los rodillos y a los diferenciales de velocidad en la superficie que aumentan con la profundidad.

Las tolerancias generalmente se pueden mantener dentro de ±0,015 pulgadas (0,38 mm) para el ancho de la forma de la sección transversal y ±0,060 pulgadas (1,5 mm) para su profundidad. [3]

Tasas de producción

La tasa de producción depende en gran medida del espesor del material y del radio de curvatura; sin embargo, también se ve afectado por el número de estaciones o pasos necesarios. Para radios de curvatura de 50 veces el espesor del material de un acero con bajo contenido de carbono, 0,7 pulgadas (18 mm) de espesor puede variar desde 85 pies por minuto (26 m/min) a través de ocho estaciones hasta 55 pies por minuto (17 m/min) a través de 12 estaciones o 50 pies por minuto (15 m/min) a través de 22 estaciones.

El tiempo que tarda un producto en tomar forma se puede representar mediante una función simple: t = (L n⋅d) / V, donde L es la longitud de la pieza que se está formando, n es el número de soportes de formación, d es la distancia entre soportes y V es la velocidad de la tira a través de los rollos.

En general, las líneas de perfilado pueden funcionar de 5 a 500 pies por minuto (1,5 a 152,4 m/min) o más, dependiendo de la aplicación. En algunos casos el factor limitante son las aplicaciones de punzonado o corte.

Otras consideraciones

Al abordar la fabricación, los aspectos a considerar son, por ejemplo, la lubricación, el efecto del proceso en las propiedades del material, el costo y, por supuesto, la seguridad.

La lubricación proporciona una barrera esencial entre los troqueles del rodillo y la superficie de la pieza de trabajo. Ayuda a reducir el desgaste de la herramienta y permite que las cosas avancen más rápido. Esta tabla muestra los diferentes tipos de lubricantes, su aplicación y los metales ideales para usarlos.

Los efectos del proceso sobre las propiedades del material son mínimos.[ aclaración necesaria ] Las propiedades físicas y químicas prácticamente no cambian, pero el proceso puede provocar endurecimiento por trabajo, microfisuras , o adelgazamiento en las curvas cuando se analizan las propiedades mecánicas del material.

El costo del perfilado es relativamente bajo. Al calcular el costo del proceso, se deben considerar aspectos como el tiempo de preparación, los costos de equipos y herramientas, el tiempo de carga/descarga, la tasa de mano de obra directa, la tasa de gastos generales y la amortización de equipos y herramientas.

La seguridad también es un problema con este proceso. Los principales peligros que se deben tener en cuenta son el manejo de piezas de trabajo en movimiento (hasta 800 pies por minuto (240 m/min)), rodillos de alta presión o bordes metálicos afilados y cortados