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Laminación de chapas metálicas: Tipos, aplicaciones y más

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¿Qué son los rodillos de chapa?

La laminadora de chapa metálica es un tipo de equipo que utiliza rodillos de trabajo para chapa doblada metal, lo que le permite formar piezas cilíndricas, cónicas y de otras formas.

Se trata de un equipo crucial en la fabricación de chapas metálicas.

Tipos de rodillos de chapa

Las laminadoras son equipos de producción esenciales utilizados en diversas industrias, como electrodomésticos, recipientes a presión, energía eólica, naval, aeroespacial, militar y de reacondicionamiento de automóviles.

La laminadora de chapas tiene capacidad para doblar chapas metálicas en grandes arcos, cilindros, elipses, cuadrados y arcos multiseccionales.

En este artículo, ofreceremos una breve visión general de los tipos y aplicaciones de los rodillos de chapa.

Dos rollos Doblado de placas Máquina

Máquina curvadora de placas de doble rodillo

El rodillo gemelo máquina curvadora de chapas cuenta con un rodillo superior de metal rígido y un rodillo inferior recubierto de material de poliuretano de alta resistencia que puede ajustarse verticalmente.

Cuando el rodillo gira, el rodillo superior y la placa de alimentación están sometidos a presión, lo que provoca la deformación de la capa elástica del rodillo inferior. El volumen constante del elastómero da lugar a una contrapresión uniforme y continua que obliga a la placa y al rodillo rígido a permanecer en estrecho contacto, lo que permite formar un cilindro con la placa mediante la rotación.

La profundidad de deformación de la capa elástica, o la indentación del rodillo superior, es el principal parámetro tecnológico que determina la radio de curvatura. Los estudios han demostrado que, a medida que aumenta la reducción, disminuye el radio de curvatura de la chapa, pero una vez alcanzado un determinado valor de indentación, el radio de curvatura tiende a mantenerse estable independientemente de la reducción. Esta es una característica importante de la chapa de doble rodillo tecnología de plegado.

Rodillo doble curvadoras de chapa están diseñadas principalmente para chapas metálicas con una anchura de 2000 mm y un grosor inferior a 2 mm para laminación en redondo, lo que las hace ideales para la producción por lotes de envases finos en la industria de electrodomésticos. Estas máquinas suelen venir equipadas con sistemas automáticos de alimentación y descarga, lo que ofrece altos niveles de automatización y una mayor eficiencia.

Principio de funcionamiento de la máquina roladora de placas de doble rodillo

Ventajas:

Las ventajas de la máquina dobladora de placas de doble rodillo incluyen:

  • No es necesario doblar los extremos, lo que se traduce en una mayor velocidad de procesamiento.
  • Capaz de lograr un perfilado de alta precisión en una sola pasada.
  • Las chapas metálicas no se agrietan ni presentan alabeos irregulares incluso después de punzonarlas, cortarlas y laminarlas.
  • No provoca arrugas ni arañazos en la superficie de las piezas.
  • Aumentar la reducción de laminación o cambiar la separación de los dos rodillos no afecta al diámetro de las piezas, lo que facilita su uso y es menos exigente en cuanto a requisitos de precisión.

Desventajas:

Sin embargo, la máquina dobladora de placas de doble rodillo tiene algunas limitaciones, entre ellas:

  • La necesidad de cambiar la rueda del rodillo guía cada vez que cambia el diámetro de las piezas la hace inadecuada para la producción de múltiples variedades y de lotes pequeños.
  • Es incapaz de procesar placas gruesascon un grosor máximo de placa de 6 a 9 mm.

Tres rollos Máquina laminadora de chapas

Existen varios tipos de máquinas curvadoras de chapas de tres rodillos, que pueden clasificarse en categorías mecánicas e hidráulicas.

Desde un punto de vista estructural, las máquinas curvadoras de chapas de tres rodillos pueden dividirse a su vez en inclinadas de tres rodillos laminadoras de chapatipo horizontal bajo movimiento de rodillos y tipo geométrico variable.

Máquina curvadora de chapa asimétrica de 3 rodillos

Asimétrico 3 rollo Las curvadoras de chapa suelen funcionar con un motor mecánico. Los rodillos superior e inferior son rodillos de potencia fija, siendo el rodillo superior estacionario y el rodillo inferior capaz de elevarse y girar. El rodillo inferior trabaja conjuntamente con el rodillo superior para presionar el extremo delantero de la chapa, mientras que el rodillo lateral, que actúa como rodillo auxiliar, se eleva para deformar la chapa durante el doblado. Los rodillos superior e inferior trabajan conjuntamente para lograr el curvado redondo y en arco de la placa metálica.

Estas máquinas se utilizan para laminar chapas de acero con bajo contenido en carbono con longitudes inferiores a 2.500 mm y espesores inferiores a 4 mm en cilindros o segmentos de arco. El proceso de laminado es rápido y eficaz, lo que ahorra energía y reduce los costes de producción.

Sin embargo, el segmento lineal de precurvado tiene el doble de grosor que la chapa y la máquina requiere operarios cualificados, por lo que los requisitos técnicos del personal son mayores.

Máquina curvadora de chapa asimétrica de 3 rodillos

Tipo de movimiento horizontal del rodillo inferior

Tipo de movimiento horizontal del rodillo inferior

Movimiento horizontal del rodillo inferior 3 rollo Los rodillos de laminación de chapa son las máquinas de laminación de chapa más utilizadas y consolidadas, tanto a nivel nacional como internacional. Suelen funcionar con accionamiento hidráulico.

El principio de funcionamiento del rodillo inferior horizontal mover 3 rodillos de la placa es el siguiente:

Principio de funcionamiento del rodillo inferior horizontal

El rodillo superior es un rodillo giratorio fijo y motorizado, y los dos rodillos laterales se mueven a lo largo de una pista de arco predeterminada durante el funcionamiento para presionar la placa metálica junto con el rodillo superior. La rotación del rodillo superior completa el proceso de laminado cilíndrico o cónico.

Las máquinas curvadoras de chapas de 3 rodillos horizontales de movimiento de rodillo inferior pueden curvar normalmente chapas con una anchura de hasta 4000 mm y un grosor de 6-40 mm. La principal ventaja de estas máquinas es su coste relativamente bajo. Sin embargo, requieren operarios muy cualificados, ya que el proceso de perfilado no puede completarse en una sola pasada y el segmento lineal de precurvado es superior al doble del grosor de la chapa.

Variable geométrica laminadora de chapa

Laminadora de chapas de geometría variable

Las laminadoras de chapas de geometría variable son los equipos de laminado de chapas más avanzados disponibles tanto a escala nacional como internacional. Son capaces de laminar chapas metálicas con espesores comprendidos entre 20 y 250 mm.

El principio de funcionamiento de las laminadoras de chapas de geometría variable se muestra en la siguiente imagen.

Principio de funcionamiento de la laminadora de chapas de geometría variable

En una laminadora de chapa geométrica variable, el rodillo superior es un rodillo motorizado que puede moverse hacia arriba y hacia abajo, mientras que los dos rodillos laterales sirven como rodillos conductores que pueden moverse horizontalmente de forma independiente.

El movimiento de cada rodillo puede crear una forma geométrica específica, dando lugar al nombre de "laminadora de chapa geométrica variable".

Durante el funcionamiento, la máquina emplea alimentación y precurvado horizontal de la chapa, eliminando la necesidad de dispositivos de empuje lateral y movimiento de rodillos laterales en el exterior. Además, la capacidad de curvado aumenta significativamente, y el segmento lineal de precurvado no es mayor que el grosor de la chapa.

Ventaja:

La laminadora de chapas de geometría variable ofrece varias ventajas, entre ellas:

  • Posibilidad de sustituir el rodillo superior por rodillos de distinto diámetro.
  • Opción de instalar un sistema de control numérico con PLC, lo que reduce el nivel de cualificación requerido del operario.
  • La ausencia de un segmento lineal precurvado significativo.
  • Alimentación horizontal, eliminando la necesidad de un costoso dispositivo de empuje lateral.
  • Capacidad para laminar piezas cónicas de gran ángulo.
  • Un precio inferior en comparación con cuatro placa de rodillo curvadoras con capacidades de curvado similares.

Desventaja:

Sin embargo, la máquina laminadora de chapa geométrica variable tiene algunas limitaciones, entre ellas:

  • Menor velocidad de laminado en comparación con las curvadoras de chapa de cuatro rodillos.
  • Imposibilidad de enrollar formas de arco de varios segmentos.

Máquina laminadora de cuatro rodillos

Máquina laminadora de placas de cuatro rodillos

Cuatro placa de rodillo Las máquinas curvadoras son muy fiables y se utilizan mucho en la industria manufacturera. Son máquinas versátiles capaces de laminar formas de arco de varios segmentos, formas en O, cuadrados, círculos, arcos y mucho más. Estas máquinas también pueden equiparse con un diálogo hombre-máquina altamente automatizado. Sistema CNC.

Las curvadoras de chapa de cuatro rodillos están disponibles en versión mecánica e hidráulica. La versión mecánica es adecuada para curvar chapas de menos de 6 mm de grosor, mientras que la hidráulica puede curvar chapas de hasta 6-200 mm de grosor.

La siguiente imagen muestra el principio de funcionamiento de una máquina curvadora de chapa de 4 rodillos.

principio de funcionamiento de la máquina curvadora de chapa de 4 rodillos

El rodillo superior de una plegadora de chapa de 4 rodillos es un rodillo giratorio motorizado que está fijo en su sitio, mientras que el rodillo inferior puede moverse hacia arriba y hacia abajo. El rodillo inferior trabaja conjuntamente con el superior para sujetar la chapa. Los dos rodillos laterales se mueven hacia arriba y hacia abajo en dirección oblicua, sirviendo para posicionar y formar la chapa.

Aunque el principio de funcionamiento de las curvadoras de chapa de 4 rodillos es el mismo en todo el mercado, existen diferencias estructurales, como el uso de guías de arco planetarias o guías lineales para el movimiento lateral del rodillo.

guía lineal y guía de arco planetario

Antes de 2003, las curvadoras de chapa de 4 rodillos utilizaban principalmente guías lineales. Desde entonces, las guías de arco planetario se han convertido en la tecnología dominante.

Algunos fabricantes siguen optando por las guías lineales, a pesar de su mayor coste, porque son más fáciles de mantener. Las guías lineales también ofrecen ventajas significativas en el laminado de alta placas de aleación o aleaciones de titanio.

Para placas metálicas con límites elásticos inferiores a 500Mpa, la diferencia entre las guías de arco lineales y planetarias es mínima. Las guías de arco planetario ofrecen un coste de uso mucho menor.

Ventaja:

Las curvadoras de chapa de cuatro rodillos son capaces de satisfacer toda la gama de requisitos de laminado de chapa y pueden equiparse con altos niveles de automatización, incluidos dispositivos automáticos de alimentación ascendente y descendente.

Desventaja:

Sin embargo, el segmento lineal de precurvatura es superior a 1,5 veces el grosor de la placa.

Aparte de los rodillos de chapa comunes mencionados anteriormente, también hay rodillos especializados disponibles, como rodillos verticales, rodillos de tambor rigidizados y rodillos de barco, entre otros.

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