laminado del acero

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ACERO BASE Es el cuerpo de la hojalata y el que determina sus características. La selección del tipo de acero con el que fabrica la hojalata lo define el uso final a que la misma vaya destinada.. Se emplean varios tipos básicos de acero para su fabricación, como son el MR, MC o L. Son aceros con una cantidad de carbono entre 0.05 a 0.12 % y manganeso de 0.30 a 0.6%. El azufre no debe sobrepasar el 0.05%. Además pueden contener pequeñas cantidades de fósforo, silicio… Mas adelante resumiremos en forma de cuadro la dureza de este acero en función de su utilización En su obtención se distinguen las siguientes fases: - Fabricación de planchas - Laminado en caliente - Laminado en frío - Recocido - Skin-Pass A) Fabricación de planchas. Sigue el procedimiento común de obtención de un acero en una Siderurgia. Hay dos opciones: Proceso por colada continua o en lingoteras. En la figura nº 1 se aprecia un esquema general del proceso hasta la finalización de la plancha.

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Aqui se muestra el proceso de laminado del acero.

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ACERO BASEEs el cuerpo de la hojalata y el que determina sus caractersticas. La seleccin del tipo de acero con el que fabrica la hojalata lo define el uso final a que la misma vaya destinada.. Se emplean varios tipos bsicos de acero para su fabricacin, como son el MR, MC o L. Son aceros con una cantidad de carbono entre 0.05 a 0.12 % y manganeso de 0.30 a 0.6%. El azufre no debe sobrepasar el 0.05%. Adems pueden contener pequeas cantidades de fsforo, silicio Mas adelante resumiremos en forma de cuadro la dureza de este acero en funcin de su utilizacinEn su obtencin se distinguen las siguientes fases:-Fabricacin de planchas-Laminado en caliente-Laminado en fro-Recocido-Skin-PassA) Fabricacin de planchas.Sigue el procedimiento comn de obtencin de un acero en una Siderurgia. Hay dos opciones: Proceso por colada continua o en lingoteras. En la figura n 1 se aprecia un esquema general del proceso hasta la finalizacin de la plancha.

Figura n 1: Fabricacin de planchas de aceroEn el caso de fabricacin en lingotes, una vez fundido el acero y formados los lingotes se procede al laminado de los mismos para convertirlos en planchas que reciben el nombre de slab. Esta operacin se efecta en trenes de laminacin reversibles. Algunos tipos presentan tambin rodillos laterales que trabajan simultneamente las cuatro caras del lingote, eliminando la operacin de girar sobre su eje el mismo durante esta etapa.El producto final de esta operacin, la plancha o slab, tiene de 125 a 230 mm de espesor, el ancho aproximado de la hojalata que finalmente se desea obtener y una longitud que depende del tamao del lingote.El procedimiento de colada continua elimina estas diferentes etapas, desarrollando todo el proceso de manera ininterrumpida.B) Laminado en caliente.Es el siguiente paso. Normalmente hay una etapa intermedia, que consiste en enfriar y almacenar las planchas, hacer un proceso de seleccin, una preparacin de la superficie (escarpado) y un recalentamiento de la plancha a la temperatura conveniente para el laminado. En el esquema n 2 se indican las diferentes etapas de este proceso.

Figura n 2: Proceso de laminado en calienteEl tren de laminacin en caliente, reduce la plancha a una banda continua de unos 2 mm de espesor. Este tren normalmente se compone de dos secciones, una de desbaste y otra de acabado. Puede ser de tipo continuo o reversible, dependiendo de la capacidad de la instalacin, etc.Al final de este proceso el, material se termina en forma de bobinas.C) Laminado en fro. Estas bobinas (coils) producidas deben ser decapadas y lubricadas antes de proceder a su laminacin en fro. Dicha operacin se suele efectuar en una sucesin de tanques que contienen cido sulfrico diluido caliente. Despus son lavadas, secadas y lubricadas con aceite de palma u otro lubricante adecuado para la laminacin en fro. La lnea de decapado va provista normalmente de una cortadora circular que corta los bordes, asegurando as que estos son adecuados para la reduccin o laminacin en fro, fijando as adems el ancho mximo de la hojalata que se obtendr. En la figura n 3 se presenta un esquema de esta fase.

Figura n 3: Laminado en fro, recocido y skin-pass del acero baseEl laminado en fro se puede hacer en trenes continuos (tndem) o reversibles. Durante esta reduccin se utilizan lubricantes y refrigerantes, y el espesor resultante es muy cercano al final deseado en el caso de hojalata simple reducida. D) Recocido.La bobina obtenida es de un material muy duro y sujeto a fuertes tensiones y necesita un tratamiento adecuado para darle la maquinabilidad necesaria Este tratamiento se llama recocido y puede hacerse de forma continua o en hornos de campana. Ver esquema n 3. En ambos casos es indispensable eliminar los residuos de los agentes lubricantes y enfriadores usados anteriormente, siendo el mtodo empleado para ello, consecuente con el tipo de recocido que se haga, normalmente se emplean medios electrolticos.E) Skin-pass.A continuacin viene la operacin de templado- tratamiento superficial o acabado, denominado skin-pas o temper rolling. Se hace por medio de una reduccin o laminacin, sin lubricante y muy ligera, que no suele exceder del 2% en espesor. Ver esquema n 3.Esta etapa da una superficie lisa, mejora la forma e induce en el material la ductibilidad necesaria. En el caso de hojalata doble reducida se sustituye la operacin de templado por una segunda reduccin de calibre o segundo laminado de aproximadamente el 33%, usando esta vez lubricante superficial.Es prctica corriente preparar las bobinas previamente a la operacin de estaado. Consiste principalmente en cortar los bordes y eliminar las secciones de baja calidad o de calibre fuera de especificaciones.LINEA DE ESTAADOActualmente el sistema usado para depositar una fina capa de estao es el electroltico. Antiguamente se utiliz otro por inmersin en baos de estao fundido- hojalata coke que por su alto consumo de estao qued obsoleta.Existen varias formas de proceder en la fabricacin de hojalata electroltica. Bsicamente se trata de hacer pasar la bobina de chapa negra ya preparada, a travs de un baso electrolito - de sales de estao que incorpora varios aditivos. El estao se toma de unos electrodos inmersos en el bao.Simplificando mucho el proceso se pueden distinguir las siguientes etapas: Ver figura n 4

Figura n 4: Lnea de estaado electroltico -Desbobinado y Preparacinde las bobinas de chapa negra: Alimenta de forma contina a la lnea, cortando el principio y fin de cada bobina y soldndolas. Dispone de un sistema de almacenaje de banda que permite acumular una cierta cantidad de ella, que alimenta la lnea mientras se efecta el cambio y empalme de bobina.-Desengrasado: Elimina los elementos residuales en la superficie de la banda: restos de lubricantes, agentes enfriadores, etc. Se consigue por medio de baos qumicos.- Lavado: Limpia los restos de la operacin de desengrasado por medio de chorros de agua y/o vapor.- Decapado: Elimina el xido de hierro adherido a ambas caras de la bobina y deja la superficie preparada para recibir el estao.- Estaado:Aplica el estao por ambas caras, existen varios procedimientos de aplicacin, proceso acido y proceso alcalino o bsico, este ltimo a su vez presenta dos opciones, lneas halgenas horizontales y lneas alcalinas verticales. Las mas comunes son las que utilizan el proceso acido. Los electrolitos son su parte ms delicada.- Refusin del estao: Tiene por objeto dar un acabado brillante a la hojalata, ya que la simple electo-deposicin del estao produce una superficie micro-rugosa de aspecto mate. En esta operacin se produce una capa de aleacin hierro-estao, intermedia entre el acero base y el estao superficial en cada cara, que aumenta la resistencia de la hojalata a elementos corrosivos.- Pasivacin:Fundamentalmente consiste en formar una capa de xido crmico y de estao. Los mtodos empleados son varios, qumicos o electro-qumicos, diseados cada uno de ellos para obtener caractersticas especiales. Esta capa protectora ayuda a evitar la oxidacin, no solo durante la fabricacin, sino tambin en operaciones sucesivas, como puede ser el barnizado. Tiene una importancia decisiva en la correcta adhesin de los barnices a la hojalata. Los diferentes tratamientos de pasivacin, producen diversas formas de ataque o manchado al estar sujeta la hojalata al contacto con productos corrosivos o con compuestos azufrados.- Aceitado: En ella se aplica un lubricante a la superficie de la hojalata. Este lubricante tiene por objeto, no tanto proteger la hojalata en s, sino la pasivacin y para no contrarrestar las propiedades de esta es muy ligera, por lo que el mtodo de aplicacin ms comnmente usado es por electro-deposicin, aunque puede hacerse por aspersin o inmersin. El lubricante mas empleado es dioctil sebacate con una carga de 0.005 gms/m2.- Corte y embalaje:La lnea finaliza con la confeccin de bobinas si el suministro es de esta manera, o el corte en hojas. En este segundo caso la instalacin es ms compleja pues supone un proceso de seleccin y separacin de material defectuoso.ESTRUCTURA DE LA HOJALATAEl estao usado en la proteccin del acero base es de gran pureza, con mas del 99.80 % de estao y menos de 0.04 % de antimonio, arsnico, bismuto cobre y otros metales..La hojalata no solo esta formada por el acero base y dos finas capas de estao en ambas caras. Ya hemos hablado de la formacin de unas zonas de aleacin hierro-estao, de la pasivacin y el aceitado. Por tanto su estado final es como se refleja en la figura n 5:

Figura n 5: Seccin de la hojalataLa hojalata electroltica puede producirse en varios acabados, aunque tres son los ms usuales. A) Brillante, que es el mas comn. B) Mate, o piedra, que consiste en estaar acero base con una superficie rugosa y despus no refundir el estao y C) La misma opcinB pero refundiendo el estao, lo que da un acabado brillante pero no reflectante.DUREZAUn dato bsico para la seleccin de la hojalata correcta para cada aplicacin es su dureza. Realmente se trata de la dureza del acero base empleado en su fabricacin. Las hojalatas tipo doble reducida tienen mayora dureza que las simple reducida.La dureza se evala en la escala HR 30T. En general las hojalatas ms blancas se emplean para envase embutidos o componentes sujetos a embuticin profunda. Las ms duras tienen su principal aplicacin en la formacin de cuerpos de envases cilndricos. En el cuadro siguiente se hace un resumen general de los diferentes tipos de hojalata clasificados por su dureza.

Figura n 6: Grados de dureza y utilizaciones de la hojalataHOJALATA DIFERENCIALCuando el recubrimiento de estao no es igual en ambas caras la hojalata recibe el nombre de diferencial. La carga de estao se mide en grs/m2. En la columna primera del cuadro n 7 se reflejan las diferentes combinaciones ms usuales de estaado en la hojalata diferencial. Anteriormente se empleaban otros tipos de designaciones, como los indicados en la segunda columna.Para identificar fcilmente los diferentes tipos de recubrimiento, se marcan unas lneas paralelas separadas a distintas medidas sobre una de sus caras, normalmente sobre la de mayor recubrimiento. Para ello antes del estaado, se efectan sobre la chapa negra estas marcas que la delgadez de la capa de estao permite apreciar por debajo de ella.

Figura n 7: Marcado de hojalata diferencialVENTAJAS DE LA HOJALATAEntre otras se pueden enumerar:-Calidad de presentacin: Por su acabado metalizado y brillante, confiere al embalaje una agradable presencia.-Idoneidad para la fabricacin de botes: Sus propiedades de dureza, elasticidad, conductibilidad del calor, etc. hacen que sea el material ms apropiado para este destino.-Resistencia a la corrosin:La proteccin del estao, la convierte en el material metlico ms barato del mercado que tiene altas propiedades anticorrosivas.-Ligereza: La extrema delgadez que pueden presentar sus paredes, permite obtener envases de un peso muy liviano. Esto es una clara ventaja al eliminar peso muerto en su manipulacin y transporte.-Cerrado: Sus propiedades mecnicas facilitan el proceso industrial de engatillado, permitiendo un cierre perfecto, con una tecnologa al alcance de cualquier usuario.-Esterilizacin: Su excelente resistencia a las presiones externas o internas, as como su buena conduccin del calor, facilitan cualquier tipo de proceso de esterilizacin.-Impermeabilidad:Es un material totalmente impermeable, constituyndose en una magnifica barrera a cualquier tipo de contaminacin externa.

LAMINACION EN FRIOLa laminacin en fro est clasificada como un producto plano. Su seccin transversal es reducida como mnimo a un 25% y el producto final es bobinado en un rollo o cortado en barras.La laminacin de acero enfro es un proceso de deformacin continuo a alta velocidad, manteniendo la temperatura por debajo del punto de cristalizacin. El cambio de volumen se produce principalmente en la direccin de la laminacin.El acero laminado en fro por lo general es suministrado en bobinas osciladas, pero est tambin disponible en barras y bobinas de una hilera.En el proceso de laminacin en fro son empleados los rodillos, los cuales son rectificados hasta que alcancen un acabado fro, en ciertas aplicaciones estos rodillos pueden ser pulidos para un mejor acabado. Adems, dicho proceso ofrece beneficios importantes como: lminas con mnimas tolerancias y un incremento en productividad para grados de acero inoxidable, carbn y especiales.En este proceso los rodillos utilizados son denominados de acabado de superficie lisa y dura, considerado como una especie de proceso primario de deformacin, se aplica solamente a metales de aleaciones muy maleables y con frecuencia se usa para obtener dureza, resistencia, ductilidad y buen acabado de la superficie en una aleacin previamente formada por laminado en caliente.