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• Ian Francisco Noe

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ROLADO O LAMINADO DE METALES 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. La operación básica es el laminado plano o simple, donde los productos laminados son la placa y la hoja. Las PLACAS, q en Gral. Se consideran como de un espesor superior a 6 mm (1/4 in) se usan en aplicaciones estructurales, como estructuras de maquinaria, cascos de buques, las calderas los puentes y los recipientes nucleares Las HOJAS comúnmente de 6 mm de espesor, se fabrican para manufacturar materias primas intermedias como piezas planas o cinta en rollos para su posterior desarrollo. 2.- LAMINADO PLANO Una tira de espesor h0 entre el espacio de laminación donde un par de rodillos la reduce a un espesor hf . 2.1 Fuerzas de Fricción los rodillos tiran el material hacia adentro del espacio de laminación atraves de una fuerza de fricción neta sobre el material. 2.2 Fuerza del rodillo y requerimientos de potencia.

F = L.W.Yavg DONDE: F = fuerza del rodillo en el laminado plano L = longitud de contacto entre rodillo y tira. Yavg = Esfuerzo promedio real de la tira en el espacio de laminación. W = Ancho de la tira Para la LONGITUD L=

√ R ( hi−hf )

R = radio de rodillo y

( hi−hf ) = diferencia de los espesores inicial y final.

ε

=ln

hi hf

Para la POTENCIA

Potencia =

2 πFLN 60

N = rpm Reducción de la fuerza de laminación. a) Reduciendo la fricción b) Utilizando rodillos de diámetro menor, a fin de reducir el área de contacto c) Efectuando reducciones mas pequeñas por pasada, a fin de reducir el área de contacto. d) Laminado a temperaturas elevadas, a fin de reducir la resistencia del material. 3.- PRACTICA DEL LAMINADO PLANO El tocho, bloom o planchón slab es el producto de la primera operación de laminado de una sección transversal cuadrada de 150 mm. Las palanquillas son por lo general cuadradas con un area transversal menor q los tochos; posteriormente se laminan en varias formas como varillas o barras redondas, mediante el uso de rodillos de forma. El laminado en frio se lleva a cabo ala temperatura ambiente y comparado a la laminación en caliente produce hojas y tiras con mucho mejor acabado superficial, mejores tolerancias dimensionales y buenas propiedades mecánica. El laminado conjunto es la operación en la cual dos o más capas de metal se laminan juntas, este proceso mejora la productividad, por ejemplo el aluminio se lamina en conjunto. 3.1 Defectos en placas y hojas laminadas. Defectos superficiales como: cascarilla, corrosión, ralladuras, mordeduras, picadura y grietas.

Los bordes ondulados en las hojas son el resultado en la flexión del rodillo El hojeamiento es un fenómeno complejo y puede estar causado por una deformación no uniforme durante el laminado o por defectos en la palanquilla fundido original.

3.2 Otras características. a) b) c) d)

Esfuerzos residuales Tolerancias dimensionales Aspereza superficial (rugosidad) Numero de calibre

3.4 Molinos para laminación. Existen varios tipos de molinos de laminación con diferentes configuraciones. El molino de laminación más común consiste en dos rodillos opuestos y se conoce como molino de laminación «de dos rodillos» (A), este tipo de configuración puede ser reversible o no reversible. En el molino no reversible, al girar siempre en la misma dirección, el material de trabajo entra siempre por el mismo lado; y en el reversible el material de trabajo puede entrar por ambos lados, ya que los rodillos pueden girar en las dos direcciones. 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 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 e 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 pulen. Estos rodillos no deben ser utilizados en la laminación en caliente, ya que pueden llegar a agrietarse por ciclado térmico y astillarse. Lubricantes 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. 4.- OPERACIONES DE LAMINADO DE FORMA. 4.1 laminado en anillo un anillo grueso se expande a diámetro con una sección transversal reducida.

ujn anillo de gran

4.2 laminado de roscas es un proceso de formado en frio en el cual se forman roscas rectas o conicas en varillas redondas, al pasar estas entre dados para dar forma. 5.- PRODUCCION DE TUBOS Y TUBERIAS SIN COSTURA. El perforado rotativo de tubos es un proceso de trabajo en caliente para la manufactura de tubos y tuberías largos, sin costura de pared gruesa. Se basa en el principio de que cuando se somete una barra redonda a fuerzas radiales a la compresión, se desarrollan esfuerzos a la tensión en el centro de la misma. 6.- COLADA Y LAMINADA CONTINUOS.

6.1 Las laminadoras integradas son grandes instalaciones que involucran toda la secuencia completa de actividades desde la producción del metal caliente en un alto horno hasta el colado y laminado de productos terminados listos para su embarque al cliente. 6.2 las mini laminadoras usan chatarra metálica que es fundida en hornos de arco eléctrico, colada y laminada de forma continua en líneas especificas de productos.