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UNIVERSIDAD DE GUANAJUATO
DIVISIÓN DE INGENIERÍAS
DEPARTAMENTO DE MINAS, METALURGIA Y GEOLOGÍA
TRABAJO DE INVESTIGACIÓN
“LAMINADO DE METALES”
PRESENTA:
GARCÍA VÁZQUEZ DIANA GABRIELA
METALURGIA ADAPTATIVA
DICIEMBRE DE 2012
ÍNDICE
Introducción…………………………………………………………………….…………3
Proceso de Laminado………………………………………………………….…………3
Principio del Laminado Plano……………………………………………….…………..3
Tipos de Laminado………………………………………………………..………………6
Deformaciones producidas en la laminación con cilindros lisos……………………8
Características de los Laminadores……………………………………………………10
Tipos de Laminadores…………………………………………………………………..11
Trenes de Laminación…………………………………………………………………..12
Rodillos y Lubricantes…………………………………………………………………..14
Ventajas y Desventajas de la Laminación……………………………………………17
Otras operaciones de Laminado……………………………………………………….20
Referencia Bibliográfica…………………………………………………………………22
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INTRODUCCIÓN
Los metales, los plásticos, y los materiales de cerámica se transforman en
artículos útiles y productos de consumo por muchos medios diferentes. Los
metales se vacían de maneras diferentes en moldes para producir formas
pequeñas intricadas o partes para máquinas en producción en serie. Los metales
también se laminan entre rodillos, se conforman en piezas y se martillan en
matrices o se fuerzan a través de dados por extrusión para hacer formas
especiales. Aunque la forja fue en un tiempo una operación para metales en
caliente, en la actualidad se practica el forjado en frío aún con el acero. A
temperaturas intermedias se puede producir material metalúrgicamente superior
para algunos fines.
Los procesos de conformado plástico de metales, son todos aquellos
procesos donde se busca generar formas a metales, de tal manera que su
volumen y masa se conservan, y las partículas del este sean desplazadas de una
posición a la otra. La importancia de estos procesos radica en los múltiples
artículos y formas en metal que existen y su fabricación en serie, haciendo que su
alta demanda dependa de las buenas características mecánicas que posee el
material, al igual que su gran maleabilidad y ductilidad. En la industria
metalmecánica, existen diferentes tipos de proceso de conformado, siendo cada
uno adecuado para un propósito determinado. La elección del proceso de
conformado determinado, depende de la forma y/o tratamiento al que se quiera
llevar el material.
Los procesos de conformado se clasifican de acuerdo a dos principales
variables: la temperatura de trabajo y el tipo de materia prima. Estas dos variables
serán definidas a continuación antes de definir cada proceso por separado, puesto
que representa un punto de mucha importancia para la definición y clasificación de
cada proceso.
En principio todos los metales válidos para forja también son válidos para
laminación. Desde el punto de vista industrial, todos los materiales son válidos
para laminar, resultando de mayor importancia y trascendencia los aceros.
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También se pueden laminar, aunque con menor importancia que el acero, el
aluminio, el cobre y sus aleaciones. Se pueden laminar tanto materiales blandos
como duros, pudiendo laminar también metales nobles (oro, plata y platino).
PROCESO DE LAMINADO
El laminado es un proceso de deformación volumétrica en el que se reduce
el espesor inicial del material trabajado, mediante las fuerzas de compresión que
ejercen dos rodillos sobre la pieza/material de trabajo. Los rodillos giran en
sentidos opuestos para que fluya el material entre ellos, ejerciendo fuerzas de
compresión y de cizallamiento, originadas por el rozamiento que se produce entre
los rodillos y el metal. Los procesos de laminado requieren gran inversión de
capital; debido a ello los molinos de laminado se usan para la producción de
grandes cantidades de productos estándar (láminas, placas, etc.).
Los procesos de laminado se realizan, en su gran mayoría, en caliente por
la gran deformación ejercida sobre el material trabajado. Además, los materiales
laminados en caliente tienen propiedades isotrópicas y carecen de tensiones
residuales. Los principales inconvenientes que presenta el laminado en caliente
son que el producto no puede mantenerse dentro de tolerancias adecuadas, y que
la superficie de la pieza queda cubierta por una capa de óxido característica.
El laminado se utiliza en los procesos de fabricación de los aceros,
aluminio, cobre, magnesio, plomo, estaño, zinc, y sus aleaciones. Casi todos los
metales utilizados en la industria, han sufrido una laminación en alguna etapa de
su conformación. Aunque la principal aplicación del laminado es la «laminación del
acero».
PRINCIPIO DEL LAMINADO PLANO
El laminado plano comprende el laminado de piezas con sección transversal
rectangular con un ancho mayor que el espesor. En el laminado plano se reduce el
espesor de la pieza una cantidad, que se llama -draft- «diferencia»:
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Donde: d = diferencia (mm); t0 = espesor inicial (mm); tf = espesor final (mm).
En ocasiones, la diferencia se expresa en relación al espesor inicial como la
«reducción»:
En el caso de que se produzcan varias operaciones de laminado, la reducción es
la suma de los adelgazamientos dividida entre el espesor inicial.
En la operación de laminado, al reducirse el espesor, aumenta el ancho y la
longitud del material de trabajo. Como tal, existe una relación respecto a las
dimensiones iniciales debido a la conservación del material, de modo que el
volumen inicial es igual al volumen final:
Donde: w0 , L0 corresponden al ancho y largo iniciales de trabajo
(mm); wf, Lf son ancho y largo finales de trabajo (mm).
En el laminado plano también permanece constante la velocidad
volumétrica del material, por tanto, la velocidad de entrada (inicial) y salida (final)
del material se relacionan de la siguiente manera:
Donde: v0 y vf son las velocidades de entrada y salida del material de
trabajo, respectivamente.
La superficie de los rodillos, que está en contacto con el material a lo largo
de un arco definido por el ángulo: , tiene una velocidad superficial: ésta
velocidad es menor que: y mayor que:
A lo largo de la superficie de contacto con los rodillos la velocidad del
material va cambiando gradualmente y hay un punto a lo largo del arco en el que
la velocidad del material es la misma que la de los rodillos. Este punto recibe el
nombre de «punto neutro». A ambos lados de dicho punto se producen
deslizamientos y fricción entre el material y los rodillos. La cantidad de
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deslizamiento que se produce entre el material y los rodillos se mide como
«deslizamiento hacia delante»:
Donde: s = deslizamiento hacia adelante, vf= velocidad final del trabajo
(salida) (m/s); vr= velocidad del rodillo (m/s).
Expresamos en forma de ecuación la deformación real a partir del espesor
inicial y final del material de trabajo. Utilizamos la deformación real para obtener el
esfuerzo de fluencia promedio , que se utiliza para obtener las estimaciones de
fuerza y potencia de la operación de laminado:
Para hallar ∈ (deformación real), utilizamos la siguiente expresión:
Existe un límite máximo para el «d» que puede alcanzarse en la operación de
laminado plano:
Donde: dmax = diferencia máxima (mm);μ = coeficiente de fricción, que depende
de algunos factores como la lubricación, el material, la temperatura, etc. y R =
radio del rodillo (mm).
La estimación de la fuerza necesaria para la operación de laminado se obtiene de
la ecuación:
También podemos estimar el momento de torsión para cada rodillo:
Para calcular la longitud de contacto, usamos la siguiente ecuación:
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Y finalmente, para obtener la potencia necesaria para realizar la operación de
laminado, usamos la ecuación:
Donde P = potencia (W); N = velocidad de rotación (rev/min); F = fuerza de
laminado (N); L = longitud de contacto (m).
Esquema que muestra los rodillos de laminación.
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TIPOS DE LAMINADO
Laminado en Caliente.- La laminación en caliente podría asimilarse a la
forja continua, ya que se lleva a cabo entre la temperatura de recristalización y la
de fusión. Es un proceso que no produce acritud.
Laminar lleva consigo una mejora importantísima de las cualidades del
material, reduciendo defectos y mejorando la estructura química, no siendo estas
mejoras tan importantes como en la forja.
El proceso de laminado en caliente se utiliza para estructuras de colada, o
fundición comúnmente dendrítica, la cual incluye granos grandes y no uniformes,
por lo cual la estructura es más frágil y contiene porosidades. De tal manera la
laminación en caliente se debe realizar a una temperatura mayor a la temperatura
de recristalizacion del metal; permitiendo transformar la estructura colada en una
estructura laminada, la cual va a tener granos más finos y una mayor ductilidad,
resultando ambas de los limites de los granos frágiles y el cierre de los defectos
especialmente de la porosidad. El proceso de laminado en caliente se lleva a cabo
para aleaciones de aluminio y para aceros aleados. Se manejan temperaturas
entre 0.3 y 0.5 veces la temperatura de fusión, lo que corresponde a la
temperatura de recristalizacion. Comúnmente los primeros producto de laminado
en caliente, son la palanquilla y el planchón. El primer producto es muy utilizados
para la formación de vigas en forma de I y rieles de ferrocarril, en el caso de
utilizar tochos, en cambio para la formación de placas y laminas se utilizan los
planchones. En el proceso de laminado en caliente tanto para palanquillas como
para planchones la superficie tiene que ser mejorada, por la presencia de
calamina, la cual puede ser eliminada por ataque químico, esmerilado grueso para
dar suavidad a la superficie, o chorro de arena y de tal manera pasar a ser
laminada.
La laminación en caliente de los lingotes de sección rectangular o planchón
primero se lleva a cabo en caliente porque, cuando el metal está caliente, es
posible una mayor reducción del espesor a cada pasada por el laminador. Antes
de la laminación en caliente, los planchones se precalientan a alta temperatura.
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Después de extraer los lingotes del horno de precalentamiento se laminan en
caliente en un tren de laminación de desbaste reversible. La laminación continua
hasta que la temperatura del planchón baja tanto que es demasiado difícil seguir la
laminando. Entonces, el planchón se recalienta y la laminación en caliente
continúa hasta que la banda obtenida es suficientemente delgada para enrollarla
en forma de bobina. Después de la laminación en caliente, que también puede
incluir una cierta laminación en frio, a las bobinas del metal se les aplica un
tratamiento térmico denominado recocido para reblandecer el metal y eliminar
cualquier trabajo en frio introducido durante el proceso de laminación en caliente.
Esquema de Laminación en Caliente.
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Laminado en Frío.- La laminación en frío se lleva a cabo a la temperatura
ambiente, por lo que produce acritud, necesitando a veces someter a la pieza a un
proceso de recocido para estabilizar el material. A veces, cuando la deformación
es muy profunda, debe recocerse entre deformación y deformación, ya que la
acritud puede ser tan alta que impida la deformación.
Estas bobinas producidas deben ser decapadas y lubricadas antes de
proceder a su laminación en frío. Dicha operación se suele efectuar en una
sucesión de tanques que contienen ácido sulfúrico diluido caliente. Después son
lavadas, secadas y lubricadas con aceite de palma u otro lubricante adecuado
para la laminación en frío. La línea de decapado va provista normalmente de una
cortadora circular que corta los bordes, asegurando así que estos son adecuados
para la reducción o laminación en frío, fijando así además el ancho máximo de la
hojalata que se obtendrá.
Por lo general la fabricación se realiza en 5 pasos:
El decapado, realizado en marcha “contínua” en una línea que comprende
un proceso de “limpieza” y baños con ácido sulfúrico diluido.
El laminado también realizado en forma contínua utilizando un rollo,
llamado bobina, con varias toneladas de peso, con un ancho que varía
generalmente entre 680 mm y 1000 y un espesor menor que 3 mm.
El desengrasado de la banda o cinta metálica ya reducida al espesor
definitivo por laminación, utilizando silicato de soda activado por
electrolisis.
El recocido, provocado en hornos continuos calentados a gas o fuel-oil en
una atmósfera neutra para evitar una oxidación provocada por la llama
directa.
El endurecimiento, temple superficial que le confiere una serie de
propiedades del orden mecánico que se aprecia por un ensayo de dureza
superficial.
Un laminador para laminar en frío comprende:
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Una rampa para ubicaren lugar a la bobina.
Dispositivos de apoyo en la bobina, la cual debe girar sobre si misma
durante la primera pasada.
Dispositivo de arrastre formado por tres rodillos de pequeño diámetro
paralelos.
Diagrama de Laminado en frío y recocido.
DEFORMACIONES PRODUCIDAS EN LA LAMINACIÓN CON CILINDROS LISOS
Recalcado a la entrada: las fuerzas de los cilindros sobre el material
producen en este una especie de recalcado, que se traduce en un ligero aumento
de la sección de la pieza.
· Deformación masiva: tiene lugar en el plano que pasa por los ejes de los
cilindros, llamado plano de laminación.
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· Dilatación a la salida: al salir el material de los cilindros aumenta su sección
ligeramente debido a la elasticidad del material. Para evitar que las superficies
queden abombadas, se deben utilizar cilindros abombados.
· Ensanchamiento: la anchura del material aumenta relativamente poco
cuando sale de los cilindros en comparación con la forja. Esto se debe a que el
movimiento de rotación de los cilindros produce un flujo del material, de tal modo,
que si se aumenta la velocidad de los rodillos, se consigue la misma anchura que
la inicial.
· Alargamiento: al disminuir el espesor del material y aumentar muy poco su
anchura, se produce una disminución de la sección y un notable alargamiento de
la pieza laminada. Como a la velocidad de entrada del tocho hay que sumarle el
aumento de longitud, la velocidad del avance del material es superior a la
velocidad de entrada. A este fenómeno s le denomina aceleración.
Estas deformaciones se producen como consecuencia de las fuerzas
ejercidas por los cilindros contra el material, el cual produce unas fuerzas de
reacción que tienden a separar los cilindros.
La mayor reducción del espesor del tocho en una pasada o presión máxima
que se puede conseguir depende del diámetro de los cilindros y del coeficiente de
rozamiento.
Por tanto, la máxima presión P posible es proporcional al diámetro de los
cilindros y crece al aumentar el coeficiente de rozamiento f, y como éste es inverso
a la velocidad periférica, la presión máxima P podrá ser mayor cuanto menor sea
la velocidad periférica de los cilindros, y el ángulo de ataque máximo podrá ser
mayor tanto menor sea la velocidad periférica.
CARACTERÍSTICAS DE LOS LAMINADORES
La unidad de laminación más elemental se compone de dos cilindros cuyos
porta cojinetes, denominados ampuesas, están apoyados en dos bastidores
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compuestos cada uno por una base, dos columnas y un larguero que los une.
Ambos bastidores están unidos entre sí por otros elementos que mantienen la
posición. Si los bastidores que soportan las ampuesas son de una pieza se
denominan cajas cerradas y si su larguero es desmontable, cajas abiertas.
Ese laminador elemental puede estar formado por más de dos cilindros,
tanto de eje horizontal como de eje vertical. Al menos uno de los cilindros debe
moverse longitudinalmente (verticalmente si es de eje vertical y horizontalmente si
es de eje horizontal) para poder ajustar la distancia entre los cilindros.
Los cilindros cumplen con la triple acción:
Comprimen el material que laminan.
Disminuyen la sección de la barra por efecto de una deformación
longitudinal simultánea.
Moldean una nueva sección de perfil distinto.
Hay que tener en cuenta que si el ajuste hay que realizarlo después de
cada pasada del material, el ajuste se realiza mediante motores, llamando a ese
conjunto de elementos calibrador (conjunto que permite la adaptación de la
distancia entre los cilindros en cada pasada).
Los cilindros de laminación se componen de tres partes principales:
· Cuerpo o tabla
· Cuello
· Muñones o trefles
La robustez de los cilindros de laminación viene definida por la relación
entre la longitud de la tabla y su diámetro:
2 ≤ L/D ≥ 3
Los cilindros suelen estar construidos en fundición de distintos tipos,
aunque también pueden construirse en acero.
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Los cojinetes también se pueden hacer de distintos tipos y formas, siendo
de bronce con elementos antifricción como aleantes o de resinas especiales.
El accionamiento de los cilindros se realiza mediante motores eléctricos
acoplados a una caja de reducción y una de piñones que acopla los cilindros entre
sí y con la caja de reducción. Normalmente los motores son de corriente alterna,
salvo en los grandes trenes de laminación, donde son de corriente continua.
TIPOS DE LAMINADORES
Dúos Están formados por una caja con
dos cilindros que pueden ser
reversibles.
Tríos Están formados por tres cilindros
que se sitúan sobre un mismo plano
vertical.
Dúos
alternativos
En estos, a uno de los cilindros
de los trenes trío se le mete un árbol
de transmisión.
Doble dúo Son dos cajas dúo.
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Cuartos Son cuatro cilindros en un mismo
plano vertical.
También puede haber de 6 o 12
cilindros
Cajas
universales
Llevan cilindros verticales
y horizontales y que pueden ser
para trabajar en un plano vertical o
en varios.
Cajas
basculantes
Cambian de posición dentro de un
mismo plano y los ejes también
pueden cambiar de sentido.
TRENES DE LAMINACIÓN
Es un conjunto de laminadores para que el material vaya pasando sucesivamente
de uno a otro hasta obtener el perfil deseado. Pueden ser:
· Abiertos o en línea
· Continuos o en tándem
· En cross country
Existen varios tipos de trenes:
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· Desbastadores: los trenes desbastadores o BLOOMING-SLABBING parten
del lingote que viene de la fundición. La capacidad del tren puede llegar hasta las
18000Tn. Se llama BLOOMING a los que se dedican a laminar tochos y suelen ser
de sección cuadrada normalmente. Los SLABBING son los que laminan las
petacas que también son de sección rectangular. Estos trenes pueden ser a su
vez de distinto tipo. Puede ocurrir que haya trenes de uno y otro tipo o que haya
trenes que sirvan para los dos. En estos trenes, el cilindro inferior es fijo y el
superior se mueve (se desplaza unos 2m). Cada cilindro va con su propio sistema
de accionamiento, es decir, directos y de corriente continua. Los trenes
BLOOMING europeos están formados por canales relativamente profundos y una
parte plana en el extremo de la tabla. Los americanos están formados por una
parte central plana y tres o cuatro canales en los extremos. En los americanos, el
trabajo va acompañado de un aporte de agua pulverizada.
· Palanquilla: es el tren que procesa un producto ya desbastado en los trenes
BLOOMING, produciendo una reducción del producto de entre 4 y 1’25cm.
También se denominan llantones y tienen un espesor de entre 1 y 1’25cm y una
anchura entre 20 y 60cm. Normalmente son continuos. Antes las cajas eran
horizontales, pero actualmente lo que se hace es ir introduciendo los tochos en
cajas verticales desplazables.
· Fermachine: su nombre corresponde con el producto, ya que fermachine es
un redondo acerado de 5 a 8mm de diámetro. Se parte de los productos del tren
de palanquilla, suelen ser continuos y clasificados en tres secciones:
- Desbaste
- Proceso de obtención del fermachine
- Repaso o acabado
· Estructurales: son aquellos que tienen por objeto obtener perfiles pesados
(ángulos, tes, dobles tes,…). Los productos de los trenes de desbaste tienen una
composición compleja y variable.
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· Comerciales: aquellos destinados a obtener perfiles de peso medio o
pequeño.
· Para chapa: para laminar la chapa se pueden utilizar distintas soluciones:
- Para chapa gruesa: las petacas se laminan en un tren formado por cajas
dúos.
- Para banda en caliente: los llantones se laminan calentándolos
previamente. Pasan por una serie de cajas en un tren continuo que los laminan y
los acaban para, posteriormente ser cortadas esas bandas con cizalla. Pueden ser
almacenadas superponiendo las bandas o en bobinas.
- Para banda en frío: se emplean para obtener bandas de pequeña sección,
en torno a 1’5mm, teniendo en cuenta que aparece acritud que habrá que eliminar
sometiendo las bandas a un recocido. Además, siempre tiene que haber un
proceso de decapado.
- Planetarios: laminan en caliente, tienen un gran cilindro de apoyo y,
después, muchos cilindros planetarios, para terminar en otros cilindros
empujadores.
Configuración de trenes de laminación.
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Otras configuraciones menos utilizadas son la de «tres rodillos», «cuatro
rodillos» y «rodillos tándem». La configuración de «tres rodillos» (B) consiste en
tres rodillos en una columna vertical en la que la dirección de los rodillos no
cambia y el material de trabajo puede pasar en cualquier dirección para lograr una
serie de reducciones, subiendo o bajando el material después de cada paso. Este
molino es más complicado por el mecanismo que debe elevar o bajar el material
de trabajo después de cada pasada. En los molinos «de cuatro rodillos» (C, D) o
«en racimo» (E,F) se usan dos rodillos de menor diámetro, que se encargan de
realizar la presión sobre el material de trabajo. Estos rodillos se apoyan en dos
rodillos de mayor diámetro para evitar desviaciones debidas a las grandes fuerzas
que se ejercen sobre el material de trabajo. Para conseguir altas velocidades de
rendimiento se utiliza el «molino de rodillos tándem» que consiste en una serie de
bastidores de rodillos los que pueden llegar a los 8 ó 10 pares de rodillos y en
cada uno se realiza una reducción del material. El mayor problema es el de la
sincronización de las velocidades debido a que esta aumenta en cada una de las
fases. Los molinos tandem se usan con frecuencia en operaciones con colada
continua. Presentan algunas ventajas cuando se utilizan en la colada continua,
como la eliminación de las fosas de recalentado y que necesitan menos espacio.
RODILLOS Y LUBRICANTES
Los materiales utilizados para la fabricación de rodillos deben ser
resistentes mecánicamente y resistentes al desgaste, normalmente se utilizan
fundiciones de hierro, acero fundido y acero forjado, para rodillos de pequeños
diámetros se utilizan carburos de tungsteno. Los rodillos de acero forjado tienen
más resistencia, tenacidad y rigidez que los rodillos de hierro fundido aunque
estas ventajas se ven reflejadas en el coste ya que son más caros.
Los rodillos que se utilizan en la laminación en frío son rectificados hasta
alcanzar un acabado fino., para aplicaciones especiales los rodillos además se
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pulen. Estos rodillos no deben ser utilizados en la laminación en caliente, ya que
pueden llegar a agrietarse por ciclado térmico y astillarse.
La laminación en caliente de las aleaciones con hierro generalmente se
realiza sin lubricantes, aunque se puede utilizar el grafito. Se usan soluciones en
base agua para romper la cascarilla sobre el material laminado y para enfriar los
rodillos. Las aleaciones no ferrosas se laminan en caliente y se utilizan aceites
compuestos, ácidos grasos y emulsiones. La laminación en frío se realiza con
lubricantes de baja viscosidad o con lubricantes solubles en agua, como
emulsiones, aceites minerales, parafina y aceites grasos.
En el tratamiento térmico de las palanquillas y de las placas el medio que se
utiliza para su calentamiento también puede servir como lubricante.
VENTAJAS
La porosidad en el metal es considerablemente eliminada. La
mayoría de los lingotes fundidos contienen muchas pequeñas
sopladuras. Estas son prensadas y a la vez eliminadas por la alta
presión de trabajo.
Las impurezas en forma de inclusiones son destrozadas y
distribuidas a través del metal.
Los granos gruesos o prismáticos son refinados. Dado que este
trabajo está en el rango recristalino, seria mantenido hasta que el
límite inferior es alcanzado para que proporcione una estructura de
grano fino.
Las propiedades físicas generalmente se mejoran, principalmente
debido al refinamiento del grano. La ductilidad y la resistencia al
impacto se perfeccionan, su resistencia se incrementa y se
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desarrolla una gran homogeneidad en el metal. La mayor resistencia
del acero laminado existe en la dirección del flujo del metal.
La cantidad de energía necesaria para cambiar la forma del acero en
estado plástico es mucho menor que la requerida cuando el acero
está frío.
DESVENTAJAS
Debido a la alta temperatura del metal existe una rápida oxidación o escamado de
la superficie con acompañamiento de un pobre acabado superficial. Como
resultado del escamado no pueden mantenerse tolerancias cerradas. El equipo
para trabajo en caliente y los costos de mantenimiento son altos, pero el proceso
es económico comparado con el trabajo de metales a bajas temperaturas.
OTRAS OPERACIONES DE LAMINADO
Laminado de Anillos.
En la laminación de anillos consiste en una deformación que lamina las
paredes gruesas de un anillo para obtener un anillo de paredes más delgadas, y
por tanto, de un diámetro mayor al inicial. El laminado de anillos se aplica
generalmente en procesos de trabajo en frió para anillos pequeños y de trabajo
caliente para anillos más grandes. Se utiliza, entre otros, para la fabricación de
collares para rodamiento de bolas y rodillos, llantas de acero para ruedas de
ferrocarril, etc. Las paredes de los anillos no solo se limitan a formas rectas,
también este proceso permite formas más complejas. Este proceso tiene como
principal ventaja el ahorro de materias primas.
Laminación de Cuerdas.
La laminación de cuerdas se usa para formar cuerdas en partes cilíndricas
mediante su laminación entre dados. La mayoría de las maquinas laminadoras de
cuerdas realizan las operaciones de laminado de cuerdas en frío, la forma y
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tamaño de la cuerda depende del tipo de dados con que estén equipadas dichas
maquinas. Existen dos tipos de dados: dados planos que se mueven
alternativamente entre si y dados redondos que giran relativamente entre si para
lograr la acción de laminado. Entre las ventajas de este proceso están la alta
velocidad, mejor utilización del material, cuerdas más fuertes debido al
endurecimiento del material, mejor resistencia a la fatiga y superficies más lisas.
Laminación de engranajes
La laminación de engranajes es un proceso de formado en frío que produce
ciertos engranajes. Este tipo de laminación es similar al de laminado de cuerdas, y
la diferencia reside en que las características de deformación de los cilindros o
discos se orientan paralelo a su eje (en ángulo para los engranajes helicoidales) y
no espiral como en el laminado de cuerdas. En este proceso encontramos algunas
ventajas como: alta velocidad, mejor aprovechamiento del material, mayor
resistencia a la fatiga, etc.
Laminado de polvos
El polvo puede comprimirse en una operación para formar tiras de material
metálico. El proceso por lo general se efectúa de manera continua o semicontinua.
Los polvos se compactan entre los rodillos para formar una tira verde que se
alimenta directamente a un horno de sinterizado después se enfría, se lamina y se
resinteriza.
Laminado de roscas
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Ejemplo de laminación de roscas.
Este proceso de laminado se realiza en frío se pueden formar roscas rectas
o cónicas en varillas redondas cuando éstas pasan a través de dados para darles
la forma. Las roscas se forman sobre el alambre o varilla en cada carrera de un
par de dados planos reciprocantes, en este proceso se mantiene el volumen
constante ya que no existe eliminación de material. Los productos típicos son:
pernos, tornillos y piezas roscadas.
El proceso puede generar formas similares como ranuras y formas de
engrane. Este método tiene la ventaja de generar roscas sin ninguna pérdida de
material (desperdicio) y con buena resistencia (debido al trabajo en frío) además
provoca sobre la superficie de la pieza esfuerzos residuales a la compresión,
mejorando la vida bajo condiciones de fatiga, el acabado superficial que se obtiene
es muy terso. El laminado de roscas es muy superior a otros métodos de
fabricación de roscas, ya que el maquinado de las roscas corta a través de las
líneas de flujo de grano del material, en tanto que el laminado de las roscas
mejora la resistencia de la rosca ya que éste deja un patrón de flujo de grano.
La fabricación de roscas en los metales dúctiles se caracteriza por la
suavidad del proceso. No obstante, después se suelen someter a un tratamiento
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térmico y a un maquinado o rectificado final. Para metales en condición dura, las
roscas se maquinan y/o se rectifican.
REFERENCIA BIBLIOGRÁFICA
Recuperado de:
http://www.mecanica.com.es/Laminacion.html
http://es.wikipedia.org/wiki/Laminaci%C3%B3n
http://www.buenastareas.com/ensayos/Propiedades-Mecanicas-De-Metales/1795015.html
http://blog.utp.edu.co/metalografia/2010/10/27/8-procesos-de-conformado-plastico-de-metales/
http://www.csicsif.es/andalucia/modules/mod_ense/revista/pdf/Numero_29/GORKA_GARDOQUI_1.pdf
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