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Doblar tubos de acero inoxidable: Guía para principiantes

I. Fundamentos del curvado de tubos de acero inoxidable

Propiedades de los materiales

Los tubos de acero inoxidable se utilizan ampliamente para diversas aplicaciones debido a su resistencia a la corrosiónfuerzaatractivo estético. El material propiedades del acero inoxidable varían en función de factores como la composición de la aleación y el tratamiento térmico. Es fundamental conocer estas propiedades para garantizar el éxito de los procesos de plegado.

  • Grados: Común calidades de acero inoxidable utilizados para los tubos son el 304, el 316 y el 409. Estos grados tienen propiedades mecánicas diferentes, que afectan al proceso de curvado.
  • Dureza: La dureza del acero inoxidable influye en la fuerza necesaria para doblarlo y en la posibilidad de que se agriete. El acero inoxidable recocido es más blando y, por tanto, más fácil de doblar.
  • Ductilidad: La ductilidad se refiere a la capacidad del material para deformarse sin romperse. Una mayor ductilidad conlleva procesos de flexión más suaves y menos defectos.

Técnicas de plegado

Para dar forma a los tubos de acero inoxidable pueden emplearse varias técnicas de doblado, cada una con sus propias ventajas y limitaciones. He aquí algunos métodos comunes:

  1. Doblado de mandriles: Esta técnica utiliza un mandril (una varilla sólida) insertado en el tubo para mantener su forma durante el curvado. Esto evita que el tubo se aplane, arrugue o colapse. El curvado con mandril es ideal para producir curvas de radio estrecho y es popular en aplicaciones industriales y de automoción.
  2. Curvado de rodillos: Curvado de rodillosEl curvado piramidal, también conocido como curvado piramidal, utiliza tres rodillos para ejercer presión sobre el tubo y crear un curvado suave. Este método es adecuado para curvas de radio grande y puede adaptarse a diversas formas de tubo, como tubos cuadrados y rectangulares.
  3. Prensas plegadoras: En plegado de prensaEn este método, una matriz y un punzón aplican fuerza al tubo, haciendo que se doble alrededor de una matriz de radio. Aunque este método es relativamente sencillo y rentable, puede que no produzca dobleces exactos o precisos en comparación con otras técnicas.
  4. Plegado por inducción de calor: El curvado por inducción térmica consiste en calentar la zona del tubo que se va a curvar mediante una bobina de inducción. Una vez alcanzada la temperatura deseada, el tubo se dobla utilizando una matriz de doblado. La aplicación controlada del calor permite controlar mejor el curvado y minimizar la distorsión.

Al seleccionar una técnica de curvado, hay que tener en cuenta factores como el radio de curvatura deseado, propiedades del materialy la aplicación. Cada método tiene sus ventajas e inconvenientes, y el empleo de la técnica más adecuada dará como resultado un curvado satisfactorio de los tubos de acero inoxidable.

II. Equipos y herramientas para curvar

Al curvar tubos de acero inoxidable, es esencial utilizar el equipo y las herramientas adecuados. En esta sección se expondrán brevemente dos tipos de curvadoras de tubos: manuales e hidráulicas, sin ninguna conclusión ni resumen.

Dobladoras manuales de tubos

Las curvadoras de tubos manuales son una opción popular para quienes necesitan precisión y un precio asequible. Estos dispositivos manuales funcionan ejerciendo fuerza sobre el tubo y dándole la forma deseada. Algunas de las características de las curvadoras de tubo manuales son:

  • Facilidad de uso: La mayoría de las curvadoras de tubos manuales no requieren formación especializada.
  • Portabilidad: Son ligeras y pueden transportarse fácilmente a diferentes lugares de trabajo.
  • Asequibilidad: En comparación con las curvadoras de tubos hidráulicas, las opciones manuales suelen ser más rentables.

Sin embargo, las curvadoras de tubos manuales pueden no ser adecuadas para tubos de mayor diámetro o paredes más gruesas, ya que requieren una fuerza física considerable para funcionar.

Dobladoras hidráulicas de tubos

Las curvadoras de tubos hidráulicas utilizan fluido hidráulico y presión para curvar tubos de acero inoxidable, lo que hace que el proceso sea más eficaz y requiera menos mano de obra. Algunas de las ventajas de las curvadoras de tubos hidráulicas son:

  • Poder: Pueden manipular con facilidad tubos de mayor diámetro y paredes gruesas.
  • Control: Muchas curvadoras de tubos hidráulicas ofrecen un control preciso de los ángulos y radios de curvatura.
  • Velocidad: Al utilizar fuerza hidráulica, estas curvadoras pueden completar el proceso de curvado más rápidamente que las alternativas manuales.

Por otro lado, las curvadoras de tubos hidráulicas pueden ser más caras y requerir un mantenimiento regular para garantizar niveles adecuados de fluido hidráulico y un funcionamiento sin problemas.

Utilizar el equipo y las herramientas adecuadas para curvar tubos de acero inoxidable es crucial para conseguir resultados precisos y uniformes. Tanto las curvadoras de tubos manuales como las hidráulicas tienen sus respectivas ventajas y limitaciones, y la elección dependerá en última instancia de factores como el presupuesto, el tipo específico de tubo y los requisitos del proyecto.

III. ¿Qué hay que tener en cuenta al curvar tubos de acero inoxidable?

Los tubos de acero inoxidable industrial se utilizan ampliamente en diversos sistemas de drenaje de fluidos debido a su buena resistencia a la corrosión, lo que los convierte en una opción popular en entornos con altos niveles de corrosión.

Sin embargo, al curvar los tubos de acero inoxidable para el uso de líquidos corrosivos, es importante tener en cuenta el radio de curvatura.

Doblar los tubos de acero inoxidable es una forma de procesamiento habitual en la industria, pero no es tan sencillo como parece. Requiere un estudio minucioso y experiencia, ya que los distintos modelos de tubo de acero inoxidable tienen diferentes niveles de ductilidad y dureza, siendo algunos más propensos al estiramiento y otros al agrietamiento.

1. Reducción de la ductilidad

Para evitar el agrietamiento durante el doblado, puede ser necesario utilizar una mayor radio de curvatura cuando se dobla en la dirección del pliegue. Cuando se dobla en la dirección transversal, la ductilidad reducida puede permitir un doblez interno más cerrado sin dañar la superficie exterior del doblez.

2. Material de calefacción local

Al doblar materiales gruesos, puede ser necesario precalentar el material antes de doblarlo para facilitar el proceso y reducir la cantidad de fuerza necesaria.

3. Tratamiento de rebote

La tubería de acero inoxidable experimentará springback cuando se libera de la fuerza de flexión. El springback es el resultado de la liberación de la deformación elástica, que está directamente relacionada con la resistencia del material a la flexión. límite elástico. Para conseguir el ángulo de curvatura deseado, puede ser necesario un ángulo mayor, especialmente para tubos de acero inoxidable de alto límite elástico.

La holgura angular requerida aumenta con el incremento del radio, y con un radio grande, la cantidad de springback puede ser significativo. Si el material doblado es rígido, puede requerir tratamiento térmico.

Sin embargo, en algunos casos, el método de curvado por calor sólo puede conseguir el ángulo y radio de curvatura deseados temporalmente. Una vez que el material se enfría, puede experimentar un ligero springback.

4. Tubo de acero inoxidable termoformado

El conformado en caliente de tubos de acero inoxidable elimina el endurecimiento por deformación, el agrietamiento y la deformación y cambia su estructura molecular mediante altas temperaturas.

En comparación con conformado en fríoEn el caso de los tubos de acero inoxidable conformados en caliente, es más fácil manipularlos con una plegadora. Sin embargo, el conformado en caliente tiene sus limitaciones, ya que calentar el tubo de acero inoxidable hasta casi su punto de fusión puede provocar su rotura.

Las altas temperaturas también pueden provocar oxidación superficial y descarburizaciónEllo puede causar diversos problemas en el producto. Por lo general, este método se utiliza con precaución al doblar tubos de acero inoxidable.

5. Radio de curvatura interior

Para los tubos industriales de acero inoxidable, es necesario determinar el valor del radio de curvatura interior. El radio de curvatura longitudinal debe ser mayor que el de curvatura transversal. La dureza y el grosor del tubo industrial de acero inoxidable determinan el radio de curvatura necesario.

Para determinar el radio de curvatura, existe una técnica que consiste en restar 50% de la relación de estiramiento del material facilitada por el proveedor.

IV. Proceso de curvado de tubos redondos de acero inoxidable 304

Máquina especial para curvar tubos con diferentes ángulos

En Acero inoxidable 304 El tubo redondo es un tubo de acero inoxidable hueco y redondo que se utiliza ampliamente en diversas aplicaciones de decoración de edificios, como vallas, barandillas de escaleras y puertas de patios.

En proceso de plegado debe ser liso, preciso en cuanto al ángulo y sin grietas.

A continuación, explicaré el tecnología de plegado para tubos redondos de acero inoxidable 304.

1. Método de curvado de tubos redondos

1. Método de curvado en caliente:

En primer lugar, para preparar el curvado del tubo redondo de acero inoxidable 304, fije los rodillos del carro de arco a una placa de hierro en función del diámetro exterior del tubo. Rellene el tubo con arena y tape ambos extremos con tapones de madera. A continuación, precaliente con una llama la sección del tubo que se va a curvar.

2. Método de curvado en frío:

Antes de utilizar la máquina curvadora de tubos, es importante probarla a fondo. Para evitar el agrietamiento, debe haber un espacio igual al grosor de la placa en la parte inferior y debe seleccionarse una muesca de doblado con una profundidad de 8 veces el grosor de la placa.

Véase también:

2. 2. Dificultades técnicas

1. Durante el mecanizado, la fricción entre la pieza de trabajo y la herramienta generará un gran calor, y la herramienta es fácil de desgastar.

Por lo tanto, los requisitos para materiales para herramientas son más estrictos y exigen resistencia al desgaste y a las altas temperaturas.

Y debe cumplir los requisitos de bordes afilados.

2. En proceso de plegado es lento y requiere una gran fuerza, lo que conlleva una baja eficiencia de producción.

Además, debido a su alta capacidad calorífica, el cloruro de azufre se utiliza generalmente como un buen aceite refrigerante, y el efecto es mejor.

Por lo tanto, es importante que los trabajadores que procesan tubos redondos de acero inoxidable 304 tengan un buen nivel de experiencia y habilidad técnica.

3. Precauciones

1. Doblar:

Los requisitos generales para el acero inoxidable 304 redondo curvado de tubos radio (R) son que debe ser al menos de 1,5 a 2 veces el diámetro.

Si el radio de curvatura (R) es demasiado pequeño, la curva será plana.

El radio de curvatura (R) de la misma tubería de acero inoxidable debe ser consistente para cumplir con la consistencia de la matriz de la rueda.

La longitud del borde recto de la curva debe ser al menos 2 veces el diámetro, de lo contrario la troquel doblado no puede sujetarse con suavidad.

2. Agujero de proceso:

Los orificios de proceso se reservarán para las soldaduras de tubos redondos de acero inoxidable 304 con el fin de descargar mejor la escoria de soldadura generada durante soldadura.

3. Rendimiento de procesamiento:

En primer lugar, hay que tener en cuenta la maquinabilidad de los tubos redondos de acero inoxidable 304.

El acero inoxidable tiene una gran plasticidad, dureza, consumo de energía de corte, temperatura de corte, baja conductividad térmica, mala disipación del calor y puede provocar fácilmente un aumento de la temperatura de la herramienta.

Estos factores pueden afectar a la soldabilidad del acero inoxidable y provocan bloqueos durante el proceso de corte, lo que reduce el acabado superficial de los tubos de acero inoxidable.

V. Calidad e inspección de las curvas

Radio de curvatura

El radio de curvatura es un aspecto esencial de la calidad de los tubos de acero inoxidable. Es la medida de la curvatura de la curva del tubo. El radio de curvatura mínimo viene determinado por el diámetro del tubo, el grosor de la pared y las propiedades del material. Seleccionar un radio de curvatura adecuado es crucial para evitar deformaciones, grietas y debilitamiento del tubo durante el proceso de curvado.

  • Relación diámetro/radio: Una pauta común para el radio de curvatura es mantener una relación diámetro-radio de 2:1 o superior. Una relación menor puede aumentar el riesgo de deformación o daños en el tubo.
  • Propiedades de los materiales: Los aceros inoxidables tienen diversas propiedades mecánicas que afectan a su capacidad para doblarse sin deformarse. Factores como la dureza, la resistencia a la tracción y el alargamiento pueden influir en la recomendación de radio de curvatura mínimo.

Springback

El springback es el fenómeno en el que un tubo doblado intenta volver a su forma original tras liberarse de las fuerzas de doblado. Esto puede dar lugar a cambios no deseados en el ángulo y radio finales de la curva, lo que afecta negativamente a la calidad general de la curva. Para garantizar que el curvado cumple las especificaciones deseadas, es necesario realizar inspecciones y mediciones adecuadas.

  • Proceso de plegado: Los factores que pueden influir en la recuperación elástica son tipo de flexión el proceso empleado (como el estirado rotativo, la compresión o el laminado), la velocidad de curvado y las propiedades del material del tubo.
  • Medidas correctoras: Para tener en cuenta el springback, sobredoblar el tubo a un ángulo ligeramente superior puede ayudar a conseguir el ángulo de curvatura final deseado. Este método requiere un cálculo cuidadoso y un control preciso durante el proceso de curvado.

A la hora de inspeccionar la calidad del curvado de los tubos de acero inoxidable, es fundamental asegurarse de que tanto el radio de curvado como el springback cumplen las normas exigidas. Emplear las técnicas de doblado adecuadas y tener en cuenta las propiedades del material puede ayudar a conseguir doblados precisos, uniformes y de alta calidad en los tubos de acero inoxidable.

VI. Resolución de problemas

Problemas comunes de flexión

Al curvar tubos de acero inoxidable, es fundamental identificar cualquier problema que pueda afectar al producto final. Algunos problemas comunes de doblado son:

  • Curvatura: Se produce cuando el tubo se hunde o se pliega en el punto de doblado. Suele deberse a una mala configuración del utillaje y puede provocar fugas o fallos en el producto final.
  • Ovality: Se produce cuando el tubo pierde su perfil redondo y se vuelve ovalado durante el curvado. Puede deberse a herramientas inadecuadas o a una fuerza excesiva durante el proceso de curvado.
  • Arrugas: Se caracteriza por la formación de pequeños pliegues u ondas a lo largo de la superficie interior de un radio de curvatura. Suele deberse a una fuerza excesiva o a un apoyo insuficiente durante la flexión.
  • Springback: Se produce cuando el tubo doblado vuelve a su forma original, provocando que el ángulo de curvatura sea menor del previsto. Es una característica natural de los materiales, especialmente de aquellos con un alto nivel de elasticidad como el acero inoxidable.

Medidas correctoras

Para garantizar la longevidad, fiabilidad y buen funcionamiento de los tubos de acero inoxidable doblados, pueden aplicarse las siguientes medidas correctoras:

  • Herramientas adecuadas: Utilice el utillaje adecuado en función del material, el grosor y el radio del tubo. Utilice matrices y mandriles adecuados para evitar problemas de deformación.
  • Apoyo adecuado: Proporcionar apoyo suficiente durante el doblado para evitar una fuerza excesiva sobre el material del tubo. Utilice rascadores, bloques de apoyo y otros dispositivos para evitar el colapso o la deformación del tubo.
  • Presión constante: Una presión constante y una fuerza controlada durante el proceso de curvado ayudarán a mantener la forma del tubo. Evite aplicar demasiada o muy poca presión, ya que podría doblarse o arrugarse.
  • Optimizar los ajustes de plegado: Ajuste la configuración de la plegadora. Ajuste la presión, la velocidad y otros factores para conseguir el radio de curvatura deseado sin comprometer la integridad del tubo.

Aplicando estas medidas correctoras, se pueden mitigar los problemas habituales de doblado y mantener la calidad deseada en los productos de tubería de acero inoxidable.

VII. Normas y directrices de flexión

Códigos industriales

Existen varios códigos y normas industriales que se aplican al curvado de tubos de acero inoxidable. Estos códigos garantizan que los procesos de curvado logren resultados precisos y fiables. Algunos de los códigos y normas industriales más importantes son:

  • ASME B31.1: Esta norma cubre los requisitos para tuberías de potencia, que incluye el curvado de tubos de acero inoxidable.
  • ASME B31.3: Esta norma se centra en las tuberías de proceso, que también incluye el curvado de tubos de acero inoxidable.

El cumplimiento de estos códigos y normas industriales garantiza que los tubos de acero inoxidable doblados cumplan las especificaciones estructurales y de rendimiento requeridas.

Especificaciones materiales

Al doblar tubos de acero inoxidable, es fundamental tener en cuenta las especificaciones del material que afectarán al producto final. Algunas de las especificaciones esenciales del material son:

  • Grado de acero inoxidable: El grado determinará las propiedades del material, como su resistencia a la corrosión y su ductilidad. Los grados más habituales para doblar tubos de acero inoxidable son 304, 316 y 321.
  • Dimensiones de los tubos: El diámetro exterior del tubo y el grosor de la pared desempeñan un papel fundamental a la hora de determinar el radio de curvatura necesario y el éxito general del proceso de curvado. Normalmente, los espesores de pared más elevados requieren radios de curvatura mayores para obtener resultados óptimos.

Seleccionar las especificaciones de material adecuadas para los tubos de acero inoxidable es esencial para conseguir el rendimiento y las características estructurales deseadas en el producto curvado final.

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