LAMINACIÓN

LAMINACIÓN

1. Deformación volumétrica en el trabajo de metales

   • Los procesos de deformación volumétrica
     • Laminado
     • Forjado
     • Extrusión
     • Estirado de alambre y barras
   • Procesos
     • Operaciones en frío
       • Se realizan cuando la deformación no es tan significativa y se requiere mejorar las propiedades mecánicas de las partes con un buen acabado superficial
     • Operaciones en Caliente
       • Se realizan cuando la deformación es significativa comparada con la parte original
   • La importancia tecnológica y comercial de los procesos de deformación volumétrica
     • Con las operaciones de trabajo en caliente se pueden lograr cambios significativos en la forma de las partes de trabajo
       • Las operaciones de trabajo en frío se pueden usar no solamente para dar forma al trabajo, sino también para incrementar su resistencia
         • Estos procesos producen poco o ningún desperdicio como subproducto de la operación
           • Se alcanza la forma final con poco o ningún maquinado posterior

2. Productos laminados

   • El laminado es un proceso de deformación en el cual el metal pasa entre dos rodillos y se comprime mediante fuerzas de compresión ejercidas por los rodillos
     • Molinos Laminadores
       • El molino de laminación básico consiste en dos rodillos opuestos y se denomina molino de laminación de dos rodillos
         • Los rodillos en estos molinos tienen diámetros que van de 0.6 a 1.4 m
           • En el molino no reversible los rodillos giran siempre en la misma dirección y el trabajo siempre pasa a través del mismo lado
             • El molino reversible permite la rotación de los rodillos en ambas direcciones, de manera que el trabajo puede pasar a través de cualquier dirección
               • Esto permite una serie de reducciones que se hacen a través del mismo juego de rodillos, pasando simplemente el trabajo varias veces desde direcciones opuestas.
                 • En la configuración de tres rodillos hay tres rodillos en una columna vertical y la dirección de rotación de cada rodillo permanece sin cambio.
                   • En los molinos de cuatro rodillos se usan dos rodillos de diámetro menor para hacer contacto con el trabajo y dos rodillos detrás como respaldo, como se muestra en la figura
                     • Para lograr altas velocidades de rendimiento en los productos estándar se usa frecuentemente un molino de rodillos tándem. Esta configuración consiste en una serie de bastidores de rodillos como se aprecia en la figura
                       • Aunque sólo se muestran tres bastidores en nuestro diagrama un molino laminador en tándem puede tener ocho o diez pares de rodillos, y cada uno realiza una reducción en el espesor o un refinamiento en la forma del material de trabajo que pasa entre ellos
     • Otras operaciones de laminado
       • Laminado de anillos
         • El laminado de anillos es un proceso de deformación que lamina las paredes gruesas de un anillo para obtener anillos de paredes más delgadas, pero de un diámetro mayor
           • Conforme el anillo de paredes gruesas se comprime, el material se alarga, ocasionando que el diámetro del anillo se agrande
             • El laminado de anillos se aplica usualmente en procesos de trabajo en caliente para anillos grandes y en procesos de trabajo en frío para anillos pequeños
               • Las aplicaciones de laminado de anillos incluyen collares para rodamientos de bolas y rodillos, llantas de acero para ruedas de ferrocarril y cinchos para tubos, recipientes a presión y máquinas rotatorias
       • Laminado de cuerdas
         • Se usa para formar cuerdas en partes cilíndricas, mediante su laminación entre dos dados
           • La mayoría de las operaciones de laminación de cuerdas se realizan por trabajo en frío utilizando máquinas laminadoras de cuerdas
             • Estas máquinas están equipadas con dados especiales que determinan el tamaño y forma de la cuerda
               • 1) dados planos que se mueven alternativamente entre sí
               • 2) dados redondos, que giran relativamente entre si para lograr la acción de laminado
               • Ventajas
                 • Velocidad alta con capacidad alcanza hasta 8 partes por segundo para pernos y tornillos pequeños
                 • Mejor utilización del material
                 • Cuerdas más fuertes debido al endurecimiento por trabajo
                 • Superficies más lisas
                 • Mejor resistencia a la fatiga debido a los esfuerzos por compresión que se introducen durante el laminado
       • Laminado de engranajes
         • Éste es un proceso de formado en frío que produce ciertos engranes
           • La instalación para el laminado de engranes es similar al laminado de cuerdas
             • Las ventajas son: altas velocidades de producción, mejor resistencia a la fatiga y menos desperdicio de material
       • Perforado de Rodillos
         • Es un proceso especializado de trabajo en caliente para hacer tubos sin costura de paredes gruesas.
           • El proceso se basa en el principio que al comprimir un sólido cilíndrico sobre su circunferencia se desarrollan altos esfuerzos de tensión en su centro
             • Se usan los términos perforado rotatorio de tubos y proceso Mannesmann para esta operación en la fabricación de tubos
   • Laminado Plano
     • Involucra el laminado de planchas, tiras, láminas y placas, partes de trabajo de sección transversal rectangular con un ancho mayor que el espesor
       • Donde: d = diferencia, (mm); to = espesor inicial, (mm); tf = espesor final, (mm)
         • Además de reducir el espesor, el laminado incrementa usualmente el ancho del material de trabajo, esto se llama esparcido.
           • Donde: wo, lo son ancho y largo iniciales de trabajo (mm), wf, lf son ancho y largo finales de trabajo (mm).
             • La fricción se presenta en el laminado con un cierto coeficiente de fricción, la fuerza de compresión de los rodillos, multiplicada por este coeficiente de fricción da por resultado una fuerza de fricción entre los rodillos y el material de trabajo.
               • Donde dmax = diferencia máxima, (mm); m = coeficiente de fricción R = radio del rodillo, (mm).
                 • El coeficiente de fricción en el laminado depende de varios factores como lubricación, material de trabajo y temperatura de laminado
   • Laminado de Perfiles
     • Los productos hechos por este procedimiento incluyen perfiles de construcción como perfiles en I, en L y canales en U; rieles para vías de ferrocarril y barras redondas y cuadradas, así como varillas
       • El proceso se realiza pasando el material de trabajo a través de rodillos que tienen impreso el reverso de la forma deseada.
         • El diseño de la secuencia de las formas intermedias y los correspondientes rodillos sé llama diseño de pases de laminación
           • Su meta es lograr una deformación uniforme a través de las secciones transversales de cada reducción
             • Las consecuencias de una reducción no uniforme pueden ser torceduras y agrietamiento del producto laminado
               • Se utilizan rodillos horizontales y verticales para lograr una reducción consistente del material de trabajo

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