En el trabajo con metales , el laminado es un proceso de formación de metales en el que el material metálico se pasa a través de uno o más pares de rodillos para reducir el espesor, uniformarlo y/o impartir una propiedad mecánica deseada. El concepto es similar al de enrollar masa . El laminado se clasifica según la temperatura del metal laminado. Si la temperatura del metal está por encima de su temperatura de recristalización , entonces el proceso se conoce como laminación en caliente . Si la temperatura del metal está por debajo de su temperatura de recristalización, el proceso se conoce como laminación en frío . En términos de uso, el laminado en caliente procesa más tonelaje que cualquier otro proceso de fabricación, y el laminado en frío procesa el mayor tonelaje de todos los procesos de trabajo en frío . [1] [2] Los soportes de rodillos que sostienen pares de rodillos se agrupan en laminadores que pueden procesar rápidamente metal, generalmente acero , en productos como acero estructural ( vigas en I , material en ángulo, material en canal), material en barras y rieles. . La mayoría de las acerías tienen divisiones de laminación que convierten los productos de fundición semiacabados en productos terminados.
Existen muchos tipos de procesos de laminación, incluido el laminado de anillos , el doblado de rodillos , el conformado de rodillos , el laminado de perfiles y el laminado controlado .
Los primeros laminadores en bruto, pero con los mismos principios básicos, se encontraron en Oriente Medio y el sur de Asia ya en el año 600 a.C. La invención del laminador en Europa se puede atribuir en sus dibujos a Leonardo da Vinci . [3] Los primeros laminadores fueron molinos cortadores , que se introdujeron desde lo que hoy es Bélgica a Inglaterra en 1590. Estos pasaban barras planas entre rodillos para formar una placa de hierro, que luego pasaba entre rodillos ranurados (cortadores) para producir varillas de hierro. [4] Los primeros experimentos de laminación de hierro para hojalata tuvieron lugar alrededor de 1670. En 1697, el mayor John Hanbury erigió un molino en Pontypool para laminar "placas de Pontypool": chapa negra . Posteriormente se empezó a laminar y estañar para hacer hojalata . La producción anterior de placas de hierro en Europa se realizaba en forjas, no en laminadores.
El molino cortador se adaptó para producir aros (para barriles) y hierro con secciones semicirculares u otras mediante medios que fueron objeto de dos patentes del c. 1679.
Parte de la literatura más antigua sobre laminadores se remonta al ingeniero sueco Christopher Polhem en su Patriotista Testamente de 1761, donde menciona los laminadores tanto para placas como para barras de hierro. [5] También explica cómo los laminadores pueden ahorrar tiempo y mano de obra porque un laminador puede producir de 10 a 20 o más barras al mismo tiempo.
En 1759 se concedió una patente a Thomas Blockley de Inglaterra para el pulido y laminado de metales. En 1766 se concedió otra patente a Richard Ford de Inglaterra para el primer molino en tándem. [6] Un laminador en tándem es aquel en el que el metal se lamina en trenes sucesivos; El laminador en tándem de Ford estaba destinado a la laminación en caliente de alambrón.
Los laminadores de plomo parecen haber existido a finales del siglo XVII. A finales del siglo XVIII también se laminaban cobre y latón.
Hasta bien entrado el siglo XVIII, los laminadores obtenían su energía de las ruedas hidráulicas . El primer uso registrado de una máquina de vapor que impulsa directamente un molino se atribuye a Bradley Works de John Wilkinson, donde, en 1786, se conectó una máquina Boulton and Watt a un laminador y cortador. El uso de máquinas de vapor mejoró considerablemente las capacidades de producción de las fábricas, hasta que esta forma de energía fue desplazada por motores eléctricos poco después de 1900. [7]
La práctica de laminación moderna puede atribuirse a los esfuerzos pioneros de Henry Cort de Funtley Iron Mills, cerca de Fareham en Hampshire , Inglaterra. En 1783, se concedió un número de patente a Henry Cort por su uso de rodillos ranurados para laminar barras de hierro. [8] Con este nuevo diseño, los molinos pudieron producir 15 veces más producción por día que con un martillo. [9] Aunque Cort no fue el primero en utilizar rodillos ranurados, fue el primero en combinar el uso de muchas de las mejores características de varios procesos de fabricación y moldeado del hierro conocidos en ese momento. Por eso los escritores modernos lo han llamado "padre del rodamiento moderno".
El primer laminador de rieles fue establecido por John Birkenshaw en Bedlington Ironworks en Northumberland , Inglaterra, en 1820, donde produjo rieles de hierro forjado con forma de vientre de pez en longitudes de 15 a 18 pies. [9] Con el avance de la tecnología en los laminadores, el tamaño de los laminadores creció rápidamente junto con el tamaño de los productos que se laminan. Un ejemplo de esto fue en la Gran Exposición de Londres en 1851, donde la Consett Iron Company exhibió una placa de 20 pies de largo, 3 1 ⁄ 2 pies de ancho, 7/16 de pulgada de espesor y que pesaba 1,125 libras . [9] Una mayor evolución del laminador se produjo con la introducción en 1853 de los laminadores de tres alturas utilizados para laminar perfiles pesados.
La laminación en caliente es un proceso de trabajo de metales que ocurre por encima de la temperatura de recristalización del material. Después de que los granos se deforman durante el procesamiento, se recristalizan, lo que mantiene una microestructura equiaxial y evita que el metal se endurezca . El material de partida suele ser grandes piezas de metal, como productos de fundición semiacabados , como lingotes , desbastes , palanquillas y palanquillas .
Si estos productos provienen de una operación de colada continua , generalmente se alimentan directamente a los laminadores a la temperatura adecuada. En operaciones más pequeñas, el material comienza a temperatura ambiente y debe calentarse. Esto se hace en un pozo de remojo alimentado por gas o petróleo para piezas de trabajo más grandes; para piezas más pequeñas se utiliza calentamiento por inducción . A medida que se trabaja el material, se debe controlar la temperatura para asegurarse de que se mantenga por encima de la temperatura de recristalización.
Para mantener un factor de seguridad se define una temperatura de acabado por encima de la temperatura de recristalización; esto suele ser de 50 a 100 °C (90 a 180 °F) por encima de la temperatura de recristalización. Si la temperatura cae por debajo de esta temperatura, el material debe recalentarse antes de realizar un laminado en caliente adicional. [10]
Los metales laminados en caliente generalmente tienen poca direccionalidad en sus propiedades mecánicas o tensiones residuales inducidas por la deformación . Sin embargo, en ciertos casos, las inclusiones no metálicas impartirán cierta direccionalidad y las piezas de trabajo de menos de 20 mm (0,79 pulgadas) de espesor suelen tener algunas propiedades direccionales. El enfriamiento no uniforme inducirá muchas tensiones residuales, lo que generalmente ocurre en formas que tienen una sección transversal no uniforme, como las vigas en I. Si bien el producto terminado es de buena calidad, la superficie está cubierta de cascarilla de laminación , que es un óxido que se forma a altas temperaturas. Por lo general, se elimina mediante decapado o mediante el proceso de superficie lisa y limpia (SCS) , que revela una superficie lisa. [11] Las tolerancias dimensionales suelen ser del 2 al 5% de la dimensión total. [12]
El acero dulce laminado en caliente parece tener una tolerancia más amplia para el nivel de carbono incluido que el acero laminado en frío y, por lo tanto, es más difícil de utilizar para un herrero. También en el caso de metales similares, los productos laminados en caliente parecen ser menos costosos que los laminados en frío. [13]
La laminación en caliente se utiliza principalmente para producir chapa o secciones simples, como las vías del tren . Otros usos típicos del metal laminado en caliente: [14]
Los trenes de laminación a menudo se dividen en jaulas de laminación de desbaste, intermedias y de acabado. Durante el laminado de forma, un tocho inicial (redondo o cuadrado) con un borde de diámetro que generalmente oscila entre 100 y 140 mm se deforma continuamente para producir un determinado producto terminado con una dimensión de sección transversal y una geometría más pequeñas. A partir de una palanquilla determinada, se pueden adoptar diferentes secuencias para producir un determinado producto final. Sin embargo, dado que cada tren de laminación es considerablemente caro (hasta 2 millones de euros), una exigencia típica es reducir el número de pasadas de laminación. Se han logrado diferentes enfoques, incluido el conocimiento empírico, el empleo de modelos numéricos y técnicas de Inteligencia Artificial. Lambiase et al. [15] [16] validaron un modelo de elementos finitos (FE) para predecir la forma final de una barra laminada en una pasada redonda-plana. Una de las principales preocupaciones al diseñar trenes de laminación es reducir el número de pasadas. Una posible solución a tales requisitos es la pasada de hendidura , también llamada pasada dividida , que divide una barra entrante en dos o más subpartes, aumentando así virtualmente la relación de reducción de la sección transversal por pasada, según informa Lambiase. [17] Otra solución para reducir el número de pasadas en los trenes de laminación es el empleo de sistemas automatizados para Roll Pass Design como el propuesto por Lambiase y Langella. [18] Posteriormente, Lambiase desarrolló aún más un sistema automatizado basado en inteligencia artificial y, en particular, un sistema integrado que incluye un motor inferencial basado en algoritmos genéticos, una base de datos de conocimientos basada en una red neuronal artificial entrenada mediante un modelo paramétrico de elementos finitos y para optimizar y diseñar automáticamente. laminadores. [19]
La laminación en frío ocurre con el metal por debajo de su temperatura de recristalización (generalmente a temperatura ambiente), lo que aumenta la resistencia mediante endurecimiento por deformación hasta en un 20%. También mejora el acabado superficial y mantiene tolerancias más estrictas . Los productos comúnmente laminados en frío incluyen láminas, tiras, barras y varillas; Estos productos suelen ser más pequeños que los mismos productos laminados en caliente. Debido al tamaño más pequeño de las piezas de trabajo y a su mayor resistencia, en comparación con el material laminado en caliente, se utilizan molinos de cuatro alturas o de racimos. [2] El laminado en frío no puede reducir el espesor de una pieza de trabajo tanto como el laminado en caliente en una sola pasada.
Las láminas y tiras laminadas en frío vienen en varias condiciones: completamente duras , semiduras , un cuarto de duras y laminadas superficialmente . El laminado totalmente duro reduce el espesor en un 50%, mientras que los demás implican una reducción menor. Luego, el acero laminado en frío se recoce para inducir ductilidad en el acero laminado en frío, que se conoce simplemente como laminado en frío y recocido cerrado . El rodillo de piel, también conocido como pase de piel , implica la menor cantidad de reducción: 0,5 a 1%. Se utiliza para producir una superficie lisa, un espesor uniforme y reducir el fenómeno del límite elástico (evitando que se formen bandas de Lüders en el procesamiento posterior). Bloquea las dislocaciones en la superficie y reduce así la posibilidad de formación de bandas de Lüders. Para evitar la formación de bandas de Lüders es necesario crear una densidad sustancial de dislocaciones no fijadas en la matriz de ferrita. También se utiliza para romper las lentejuelas en acero galvanizado. El material laminado superficial se utiliza generalmente en procesos posteriores de trabajo en frío donde se requiere buena ductilidad.
Se pueden laminar en frío otras formas si la sección transversal es relativamente uniforme y la dimensión transversal es relativamente pequeña. Las formas laminadas en frío requieren una serie de operaciones de conformado, generalmente a lo largo de las líneas de dimensionamiento, ruptura, desbaste, semidesbaste, semiacabado y acabado.
Si lo procesa un herrero, los niveles más suaves, consistentes y bajos de carbono encapsulado en el acero hacen que sea más fácil de procesar, pero a costa de ser más caro. [20]
Los usos típicos del acero laminado en frío incluyen muebles metálicos, escritorios, archivadores, mesas, sillas, tubos de escape de motocicletas, gabinetes y hardware para computadoras, electrodomésticos y componentes para el hogar, estanterías, accesorios de iluminación, bisagras, tubos, tambores de acero, cortadoras de césped, dispositivos electrónicos. gabinetes, calentadores de agua, contenedores metálicos, aspas de ventiladores, sartenes, kits de montaje en pared y techo y una variedad de productos relacionados con la construcción. [21]
El doblado por rodillos produce un producto de forma cilíndrica a partir de placas o metales de acero. [22]
El conformado por rodillos, el doblado por rodillos o el laminado de placas es una operación de doblado continuo en la que una tira larga de metal (típicamente acero enrollado) pasa a través de conjuntos consecutivos de rodillos o soportes, cada uno de los cuales realiza solo una parte incremental del doblez, hasta obtener la cruz deseada. -Se obtiene el perfil de sección. El perfilado es ideal para producir piezas de gran longitud o en grandes cantidades. Hay tres procesos principales: 4 rodillos, 3 rodillos y 2 rodillos, cada uno de los cuales tiene diferentes ventajas según las especificaciones deseadas de la placa de salida.
El laminado plano es la forma más básica de laminado, teniendo el material inicial y final una sección transversal rectangular. El material se alimenta entre dos rodillos , llamados rodillos de trabajo , que giran en direcciones opuestas. El espacio entre los dos rodillos es menor que el espesor del material de partida, lo que provoca que se deforme . La disminución del espesor del material hace que el material se alargue. La fricción en la interfaz entre el material y los rodillos hace que el material sea empujado. La cantidad de deformación posible en una sola pasada está limitada por la fricción entre los rodillos; si el cambio de espesor es demasiado grande, los rollos simplemente se deslizan sobre el material y no lo atraen. [1] El producto final es una lámina o una placa, siendo la primera de menos de 6 mm (0,24 pulgadas) de espesor y la segunda mas grande que; sin embargo, las placas pesadas tienden a formarse utilizando una prensa , lo que se denomina forja , en lugar de laminación. [ cita necesaria ]
A menudo, los rodillos se calientan para ayudar a mejorar la trabajabilidad del metal. A menudo se utiliza lubricación para evitar que la pieza de trabajo se pegue a los rodillos. [ cita necesaria ] Para afinar el proceso, se ajustan la velocidad de los rodillos y la temperatura de los rodillos. [23]
Para láminas de metal delgadas con un espesor inferior a 200 μm (0,0079 pulgadas), [ cita necesaria ] el laminado se realiza en un molino de racimo porque el pequeño espesor requiere rodillos de pequeño diámetro. [10] Para reducir la necesidad de rollos pequeños , se utiliza el laminado en paquete , que enrolla varias hojas juntas para aumentar el espesor inicial efectivo. A medida que las hojas de aluminio pasan a través de los rodillos, se recortan y cortan con cuchillos circulares o con forma de navaja . Recortar se refiere a los bordes de la lámina, mientras que cortar implica cortarla en varias hojas. [23] El papel de aluminio es el producto que se produce más comúnmente mediante laminación de paquetes. Esto se desprende de los dos acabados superficiales diferentes; el lado brillante está en el lado del rollo y el lado opaco está contra la otra hoja de papel de aluminio. [24]
El laminado de anillos es un tipo especializado de laminado en caliente que aumenta el diámetro de un anillo. El material de partida es un anillo de paredes gruesas. Esta pieza de trabajo se coloca entre dos rodillos, un rodillo tensor interior y un rodillo conducido , que presiona el anillo desde el exterior. A medida que se produce el laminado, el espesor de la pared disminuye a medida que aumenta el diámetro. Los rodillos pueden estar conformados para adoptar diversas formas de sección transversal. La estructura del grano resultante es circunferencial, lo que proporciona mejores propiedades mecánicas. Los diámetros pueden ser de hasta 8 m (26 pies) y las alturas de la cara de hasta 2 m (79 pulgadas). Las aplicaciones comunes incluyen neumáticos de ferrocarril, cojinetes , engranajes , cohetes , turbinas , aviones , tuberías y recipientes a presión . [11]
La laminación controlada es un tipo de procesamiento termomecánico que integra deformación controlada y tratamiento térmico . El calor que lleva la pieza de trabajo por encima de la temperatura de recristalización también se utiliza para realizar los tratamientos térmicos de modo que cualquier tratamiento térmico posterior sea innecesario. Los tipos de tratamientos térmicos incluyen la producción de una estructura de grano fino; controlar la naturaleza, el tamaño y la distribución de diversos productos de transformación (como ferrita , austenita , perlita , bainita y martensita en el acero); inducir el endurecimiento por precipitación ; y controlar la dureza . Para lograr esto, todo el proceso debe ser monitoreado y controlado de cerca. Las variables comunes en la laminación controlada incluyen la composición y estructura del material inicial, los niveles de deformación, las temperaturas en las distintas etapas y las condiciones de enfriamiento. Los beneficios del laminado controlado incluyen mejores propiedades mecánicas y ahorro de energía. [12]
El laminado por forja es un proceso de laminado longitudinal para reducir el área de la sección transversal de barras o palanquillas calentadas al conducirlas entre dos segmentos de rodillos giratorios opuestos. El proceso se utiliza principalmente para proporcionar una distribución optimizada del material para procesos posteriores de forjado. Gracias a esto, en los procesos de forja se puede conseguir un mejor aprovechamiento del material, menores fuerzas de proceso y una mejor calidad superficial de las piezas. [25]
Básicamente, cualquier metal forjado también se puede forjar. El laminado de forja se utiliza principalmente para preformar palanquillas de gran tamaño mediante una distribución de masa específica para piezas como cigüeñales, bielas, manguetas de dirección y ejes de vehículos. Las tolerancias de fabricación más estrechas sólo se pueden lograr parcialmente mediante laminación por forjado. Esta es la razón principal por la que el laminado de forja rara vez se utiliza para el acabado, sino principalmente para el preformado. [26]
Características del laminado de forja: [27]
Un laminador , también conocido como molino reductor o molino , tiene una construcción común independiente del tipo específico de laminación que se realiza: [28]
Los desbastes son el material de alimentación para los laminadores de bandas en caliente o laminadores de placas y los desbastes se laminan hasta convertirlos en palanquillas en un laminador de palanquillas o en secciones grandes en un laminador estructural. La producción de un laminador de bandas se enrolla y, posteriormente, se utiliza como alimento para un laminador en frío o directamente por los fabricantes. Las palanquillas, para volver a laminarse, se laminan posteriormente en un molino comercial, de barras o de varillas. Los molinos comerciales o de barras producen una variedad de productos con formas, como ángulos, canales, vigas, redondos (largos o enrollados) y hexágonos.
Los molinos están diseñados en diferentes tipos de configuraciones, siendo la más básica una de dos alturas sin inversión , lo que significa que hay dos rodillos que solo giran en una dirección. El molino reversible de dos alturas tiene rodillos que pueden girar en ambas direcciones, pero la desventaja es que los rodillos deben detenerse, invertirse y luego volver a alcanzar la velocidad de laminación entre cada pasada. Para solucionar esto se inventó el molino de tres alturas , que utiliza tres rodillos que giran en un sentido; el metal pasa a través de dos de los rodillos y luego regresa a través del otro par. La desventaja de este sistema es que la pieza de trabajo debe subirse y bajarse mediante un elevador. Todos estos molinos se utilizan normalmente para laminación primaria y los diámetros de los rodillos varían de 60 a 140 cm (24 a 55 pulgadas). [10]
Para minimizar el diámetro del rodillo se utiliza un molino de cuatro alturas o de racimo . Un diámetro de rodillo pequeño es ventajoso porque hay menos rodillo en contacto con el material, lo que da como resultado un menor requerimiento de fuerza y potencia. El problema con un rodillo pequeño es la reducción de la rigidez, que se soluciona utilizando rodillos de respaldo . Estos rollos de respaldo son más grandes y hacen contacto con la parte posterior de los rollos más pequeños. Un molino de cuatro alturas tiene cuatro rodillos, dos pequeños y dos grandes. Un molino de racimo tiene más de cuatro rodillos, normalmente en tres niveles. Estos tipos de laminadores se utilizan comúnmente para laminar en caliente placas anchas, la mayoría de aplicaciones de laminación en frío y para laminar láminas. [10]
Históricamente, los molinos se clasificaban según el producto producido: [29]
Un laminador tándem es un tipo especial de laminador moderno en el que el laminado se realiza en una sola pasada. En un laminador tradicional la laminación se realiza en varias pasadas, pero en un laminador tándem hay varias cajas (>=2 cajas) y las reducciones se realizan sucesivamente. El número de stands oscila entre 2 y 18.
Los laminadores en tándem pueden ser del tipo laminador en caliente o en frío.
Los laminadores en frío se pueden dividir a su vez en procesamiento continuo o por lotes.
Un molino continuo tiene una torre en bucle que permite que el molino continúe laminando lentamente la banda en la torre, mientras un soldador de banda une la cola de la bobina actual con la cabeza de la siguiente bobina. En el extremo de salida del laminador normalmente hay una cizalla volante (para cortar la tira en la soldadura o cerca de ella) seguida de dos bobinadoras; uno se descarga mientras el otro se enrolla en la bobina actual.
Las torres circulares también se utilizan en otros lugares; tales como líneas de recocido continuo y líneas de estañado electrolítico continuo y líneas de galvanizado continuo .
En el laminado en caliente, si la temperatura de la pieza de trabajo no es uniforme, el flujo del material se producirá más en las partes más calientes y menos en las más frías. Si la diferencia de temperatura es lo suficientemente grande, pueden producirse grietas y desgarros. [10] Las secciones de refrigeración surgen, entre otras cosas, de los soportes en el horno de recalentamiento.
Cuando se lamina en frío, prácticamente toda la variación del espesor de la banda es el resultado de la excentricidad y la falta de redondez de los rodillos de respaldo desde aproximadamente el soporte 3 del laminador de banda en caliente hasta el producto terminado.
La excentricidad del rodillo de respaldo puede tener una magnitud de hasta 100 μm por pila. La excentricidad se puede medir fuera de línea trazando la variación de la fuerza contra el tiempo con el molino en fluencia, sin tira presente y el soporte del molino debajo de la cara.
Un análisis de Fourier modificado fue empleado por 5 Stand Cold Mill en Bluescope Steel, Port Kembla desde 1986 hasta que Cold Mill dejó de producir en 2009. Dentro de cada bobina, la desviación del espesor de salida multiplicada por 10 por cada metro de tira se almacenó en un archivo. Este archivo se analizó por separado para cada frecuencia/longitud de onda de 5 ma 60 m en pasos de 0,1 m. Para mejorar la precisión, se tuvo cuidado de utilizar un múltiplo completo de cada longitud de onda (100*). Las amplitudes calculadas se trazaron frente a la longitud de onda, de modo que los picos pudieran compararse con las longitudes de onda esperadas creadas por los rollos de respaldo de cada soporte.
Si un soporte de molino está equipado con pistones hidráulicos en serie con, o en lugar de, tornillos mecánicos accionados eléctricamente, entonces es posible eliminar el efecto de la excentricidad del rodillo de respaldo de ese soporte. Mientras rueda, la excentricidad de cada rodillo de respaldo se determina muestreando la fuerza del rollo y asignándola a la porción correspondiente de la posición de rotación de cada rodillo de respaldo. Estas grabaciones se utilizan luego para accionar el pistón hidráulico con el fin de neutralizar las excentricidades.
En una pieza de metal plana, la planitud es un atributo descriptivo que caracteriza el grado de desviación geométrica con respecto a un plano de referencia. La desviación de la planitud completa es el resultado directo de la relajación de la pieza de trabajo después del laminado en caliente o en frío, debido al patrón de tensión interna causado por la acción de compresión transversal no uniforme de los rodillos y las propiedades geométricas desiguales del material de entrada. La distribución transversal de la tensión inducida por deformación/alargamiento diferencial con respecto a la tensión aplicada promedio del material se denomina comúnmente forma. Debido a la estricta relación entre forma y planitud, estos términos pueden usarse de manera intercambiable. En el caso de tiras y láminas de metal, la planitud refleja el alargamiento diferencial de las fibras a lo largo del ancho de la pieza de trabajo. Esta propiedad debe estar sujeta a un preciso control basado en retroalimentación para garantizar la maquinabilidad de las láminas metálicas en los procesos finales de transformación. En [30] se dan algunos detalles tecnológicos sobre el control de retroalimentación de la planitud.
El perfil se compone de las medidas de corona y cuña. La corona es el espesor en el centro en comparación con el espesor promedio en los bordes de la pieza de trabajo. La cuña es una medida del grosor en un borde en comparación con el otro borde. Ambas pueden expresarse como medidas absolutas o como medidas relativas. Por ejemplo, uno podría tener 2 mil de corona (el centro de la pieza de trabajo es 2 mil más grueso que los bordes), o podría tener un 2 % de corona (el centro de la pieza de trabajo es un 2 % más grueso que los bordes).
Generalmente es deseable tener algo de corona en la pieza de trabajo, ya que esto hará que la pieza de trabajo tienda a tirar hacia el centro del molino y, por lo tanto, funcionará con mayor estabilidad.
Mantener una separación uniforme entre los rodillos es difícil porque los rodillos se desvían bajo la carga requerida para deformar la pieza de trabajo. La desviación hace que la pieza de trabajo sea más delgada en los bordes y más gruesa en el centro. Esto se puede superar utilizando un rodillo coronado (corona parabólica); sin embargo, el rodillo coronado solo compensará un conjunto de condiciones, específicamente el material, la temperatura y la cantidad de deformación. [12]
Otros métodos para compensar la deformación del rodillo incluyen corona variable continua (CVC), laminado cruzado en pares y doblado del rodillo de trabajo. CVC fue desarrollado por SMS-Siemag AG y consiste en fresar una curva polinómica de tercer orden en los rodillos de trabajo y luego desplazar los rodillos de trabajo lateralmente, por igual y opuestos entre sí. El efecto es que los rodillos tendrán un espacio entre ellos de forma parabólica y variará con el desplazamiento lateral, permitiendo así el control dinámico de la corona de los rodillos. El laminado cruzado en pares implica el uso de rodillos planos o con corona parabólica, pero desplazando los extremos en ángulo para que el espacio entre los bordes de los rodillos aumente o disminuya, permitiendo así un control dinámico de la corona. El doblado de rodillos de trabajo implica el uso de cilindros hidráulicos en los extremos de los rodillos para contrarrestar la deflexión del rodillo.
Otra forma de superar los problemas de deflexión es disminuir la carga sobre los rodillos, lo que se puede lograr aplicando una fuerza longitudinal; Esto es esencialmente dibujar . Otro método para disminuir la deflexión de los rollos incluye aumentar el módulo elástico del material en rollo y agregar soportes de respaldo a los rollos. [12]
Las diferentes clasificaciones de los defectos de planitud son:
Es importante tener en cuenta que se podría tener un defecto de planitud incluso si la pieza de trabajo tiene el mismo espesor en todo el ancho. Además, se podría tener una corona o cuña bastante alta, pero aun así producir un material plano. Para producir material plano, el material debe reducirse en el mismo porcentaje en todo el ancho. Esto es importante porque se debe preservar el flujo másico del material y cuanto más se reduce un material, más se alarga. Si un material se alarga de la misma manera a lo ancho, entonces la planitud que ingresa al molino se conservará a la salida del mismo.
La diferencia entre el espesor de la pieza metálica inicial y la laminada se denomina Calado. Así, si es espesor inicial y es espesor final, entonces el calado d está dado por
El tiro máximo que se puede lograr mediante rodillos de radio R con coeficiente de fricción estática f entre el rodillo y la superficie metálica está dado por
Este es el caso cuando la fuerza de fricción sobre el metal desde el contacto de entrada coincide con la fuerza negativa del contacto de salida.
Hay seis tipos de defectos superficiales: [31]
Muchos defectos superficiales pueden eliminarse de la superficie de los productos laminados semiacabados antes de continuar con el laminado. Los métodos de escarpado han incluido el corte manual con cinceles (siglos XVIII y XIX); picar y desbastar motorizados con cinceles y amoladoras neumáticas; quemar con un soplete de oxicombustible , cuya presión de gas expulsa el metal o la escoria derretida por la llama; [33] y escarpado con láser.
.jpg/1280px-Celsa_Steel_Works_(30910245794).jpg)
