Laminación de metales y aleaciones | | UPV

Laminación de Metales y Aleaciones

Objetivos del Aprendizaje

• El objetivo es que los estudiantes sean capaces de explicar el proceso de conformado por laminación, identificar variantes del proceso y describir características básicas y condiciones de aplicación.

Proceso de Laminación

• La laminación implica aplicar un esfuerzo de compresión al material usando dos rodillos, lo que permite la reducción y cambio en la sección transversal del material.

• Este proceso se realiza comúnmente en caliente para facilitar grandes deformaciones y reducir esfuerzos mecánicos necesarios para reformar el material.

Esquema Básico del Proceso

• Se observa cómo el material entra con diferentes dimensiones (ancho, altura, espesor), siendo arrastrado por fricción dentro de los rodillos.

• La fricción provoca la deformación al arrastrar el material; no hay empuje ni tracción externa. Esto requiere un esfuerzo mecánico significativo para conformar el material.

Ejemplo Práctico

• Un ejemplo muestra cilindros comprimiendo el material caliente, generando perfiles con secciones constantes según las especificaciones del producto final.

Variantes del Proceso de Laminación

• Existen cinco variantes principales:

• Laminación plana: Se trabaja con sección constante.

• Laminación de perfiles: Permite conformar materiales con diferentes secciones.

• Laminación en anillos: Trabaja con formas circulares en lugar de continuas.

• Laminación de roscas: Variante industrial común procesada en frío.

• Laminación de tubos sin costura.

Detalles sobre la Laminación Plana

• En este tipo, se producen flejes y chapas a partir de lingotes iniciales; el espesor disminuye mientras se mantiene la anchura, resultando en bobinas como producto final.

• Generalmente se aplica calor para reducir secciones y luego un ajuste final en frío para obtener espesores finos y tolerancias precisas.

Procesamiento de Perfiles

• Al trabajar perfiles, se utilizan rodillos combinados que cambian la sección más que solo disminuir el espesor. Cada fase genera una deformación particular hasta alcanzar el perfil acabado deseado.

Laminación en Anillos

Overview of Manufacturing Processes

Adjusting Dimensions in Manufacturing

• The process involves reducing the section while increasing the perimeter length, which affects the diameter of the piece.

• Rollers with specific profiles are used to adjust dimensions, combining geometric shapes to create different finished ring profiles.

Hot Forming and Material Characteristics

• The focus is on materials that are hot-formed with relatively large thicknesses and medium tolerances, suitable for mass production.

• The rolling process is characterized by slower manufacturing times due to its sequence, impacting efficiency.

Cold Working Techniques

• Cold working begins with pre-shaped material; rollers engraved with desired thread profiles create internal spirals.

• Fixed flat matrices and movable cylinders facilitate sliding effects to achieve desired thread depth and diameter.

Mechanical Properties and Production Suitability

• Cold forming typically enhances mechanical properties, allowing for smaller diameters (around 2 mm), making it ideal for series production.

Seamless Tube Rolling Process

• A unique method introduces a hollow central zone into initially solid material, producing cylindrical pipes without seams.

• This technique utilizes physical effects where strong compression leads to crack formation and subsequent cavity expansion using a mandrel.

Limitations of the Seamless Tube Process

• The rolling process compresses material through two rollers, shaping it into a tube along a mandrel without seams.