Revista publicada por la Asociación Mexicana de Ventanas y Cerramientos, A.C.
[  Procesos y Tecnología ]
 
Perfilado de láminas metálicas

El perfilado es un proceso de fabricación por deformación plástica que se aplica para la conformación de perfiles partiendo de una chapa metálica. Es un proceso continuo altamente productivo utilizado para la fabricación de perfiles para la industria del cerramiento arquitectónico y la decoración partiendo de láminas de aluminio o acero prelacado.

Durante el proceso de perfilado la lámina experimenta cambios termodinámicos irreversibles que impedirán que el material regrese a su forma original después de retirar la carga aplicada. La deformación plástica es lo contrario a la deformación reversible.

El perfilado de la lámina se produce gradualmente al plegarse ésta con el paso por distintas estaciones donde mediante rodillos perfectamente calibrados se irá conformando la sección transversal del perfil.

El diagrama que contiene las secciones transversales correspondientes a todas las estaciones de un determinado proceso de perfilado se denomina flor y es uno de los puntos clave a la hora de diseñarlo.

Figura 2.0 - Flor de perfilado para la obtención de un perfil en C.

En cada una de las estaciones, el contorno de los rodillos reproduce la sección que la lámina debe adoptar al final de esa etapa mientras avanza por efecto del rozamiento de estación en estación.

Para facilitar montaje de las diferentes estaciones, los rodillos de cada etapa están distribuidos en diferentes ejes. En el caso más habitual existen dos ejes horizontales (ejes superior e inferior), pero en ocasiones se añaden ejes verticales (ejes laterales) o incluso ejes en otras direcciones (ejes accesorios) para facilitar el conformado.

El perfilado tiene lugar a temperatura ambiente y sin modificación teórica del espesor inicial de la chapa, lo que lo diferencia del proceso de laminación.


Materiales y geometrías

Prácticamente todos los metales que se pueden conformar plásticamente son susceptibles de ser perfilados. No obstante, el material más habitual es el acero, ya que de entre los más comunes en la industria es aquél para el cual el perfilado presenta las mayores ventajas. En cuanto a los aceros inoxidables, aunque necesitan fuerzas y potencias más altas, todos pueden ser utilizados excepto algunos martensíticos (aceros inoxidables altamente aleado con cromo y otros elementos) Finalmente, las aleaciones de aluminio también son habituales, pero la penetración en su sector es inferior porque el perfilado debe competir con otro proceso de alta productividad como es la extrusión.

Una ventaja importante del perfilado es que permite procesar láminas con recubrimientos previos, tanto metálicos como el galvanizado como no metálicos como las pinturas.

En cuanto a la geometría, mediante perfilado es posible fabricar secciones transversales de una gran complejidad, siempre y cuando no varíen con la longitud del producto. Puede tratarse tanto de perfiles abiertos como de perfiles cerrados, siendo habitual para estos últimos la existencia de estaciones de soldadura en la propia máquina perfiladora. Este es el caso de la fabricación de tubos mediante perfilado.

Por otro lado, la longitud de los productos perfilados no depende del propio proceso y está limitada solamente por la longitud disponible en planta. Finalmente, los espesores típicos de chapa se encuentran entre 0,1 y 4 milímetros, aunque en ocasiones se puede exceder este valor.

La línea de perfilado

Fabricar productos mediante perfilado requiere siempre realizar operaciones adicionales sobre la chapa que son complementarias al propio proceso. Algunas de ellas son necesarias para cumplir con los requisitos de diseño del propio producto (agujeros, resaltes, soldadura...), mientras que otras se llevan a cabo con el objetivo de facilitar la ejecución del propio perfilado. Para mejorar la competitividad de la producción, todas estas operaciones se realizan en una única línea de producción continua que se conoce como línea de perfilado. De este modo, al principio de la línea se introduce la lámina plana inicial, normalmente en forma de bobina, y al final de la misma se obtiene directamente el producto ya terminado y listo para ser enviado al cliente final. El accionamiento de los rodillos de perfilado es el que permite que la chapa avance sucesivamente a través de todas las operaciones desde el comienzo hasta el final de la línea.

Figura 3.0 - Línea típica de perfilado.

La existencia y la distribución de los diferentes elementos que componen la línea de perfilado varían según los casos. No obstante, algunos de ellos son comunes a la gran mayoría de los casos. Sus funciones son las que se describen a continuación:

  • Devanadora.
    Es la máquina en la que se monta la bobina de lámina que constituye el material de partida. Mediante un movimiento rotatorio, va desenrollando el material y alimentando a las siguientes operaciones.
  • Aplanador.
    Tiene como función corregir las desviaciones de planitud que presenta la lámina procedente de la bobina. Consiste en un número determinado de rodillos (habitualmente de 3 a 11) que, al estar situados alternativamente a dos alturas diferentes, obligan al material a doblarse de forma sucesiva hacia arriba y hacia abajo.
  • Punzonadora.
    En muchas ocasiones, los productos perfilados deben llevar agujeros que pueden tener diferentes funciones en el diseño final (ensamblaje, evacuación de agua, refrigeración de equipos...). Por ello, en las líneas de perfilado se incluyen prensas de punzonado capaces de imprimir en la chapa distintos patrones de agujeros. Estos elementos pueden ubicarse dentro de la línea antes o después de la máquina perfiladora.
    • Perfiladora.
    Es la máquina en la que se desarrolla propiamente el proceso de perfilado. Está formada por las sucesivas estaciones en las que se montan los rodillos de conformado. Además, habitualmente dispone de dos estaciones auxiliares especiales:
    • Guía de entrada. Tiene como función asegurar que la posición de entrada de la chapa a la perfiladora es la correcta. De este modo, siempre va montada antes de la primera estación de conformado. Existen diferentes tipos de diseños: rodillos planos, raíles guía...
    • Cabeza de turco. Se monta después de la última estación de perfilado y tiene como objetivo corregir los defectos de arqueo, curvado y alabeo que presentan los productos al final del proceso. Constructivamente puede estar formada por rodillos similares a los de perfilado o por bloques macizos similares a una matriz de estirado.
  • Dispositivo de corte.
    Como su propio nombre indica, tiene como objetivo cortar la chapa a la longitud del producto final. Este corte puede realizarse antes o después del proceso de perfilado. El sistema utilizado más habitualmente es una prensa con una cuchilla fija y una cuchilla móvil, aunque en ocasiones se emplean también sierras rotativas, guillotinas o incluso sistemas de corte por láser.
  • Dispositivo de recogida.
    Es el encargado de sostener, descargar, extraer o almacenar los productos ya terminados al final de la línea. Dependiendo del propósito exacto que deba cumplir, pueden utilizarse respectivamente mesas de salida, rampas de evacuación, transportadores de rodillos, sistemas de caída controlada de las piezas...

Colaboración
Giménez Ganga México

Fecha de publicación: 29/05/2013

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