Aplicación del proceso de laminación en frío

El laminado en frío es un proceso por el que la chapa o el material en banda se introduce entre rodillos y luego se comprime y aprieta. La cantidad de tensión introducida determina la dureza y otras propiedades del material del producto final.

La chapa laminada en frío puede producirse en diversas condiciones, como laminado en piel, con un cuarto de dureza, con media dureza o con toda la dureza, dependiendo de la cantidad de trabajo en frío que se haya realizado. Este trabajo en frío (dureza) suele denominarse temple, aunque no tiene nada que ver con el temple del tratamiento térmico.

En el laminado en frío, el metal se reduce entre un 0,5 y un 1% y se consigue una superficie lisa y se elimina el fenómeno del límite elástico, es decir, el estiramiento y las arrugas excesivas en las operaciones posteriores. Esto hace que el metal sea más dúctil para otras operaciones de conformación y estiramiento.

Los materiales de cuarto de dureza, mitad de dureza y dureza total tienen mayores cantidades de reducción, hasta el 50%. Esto aumenta el límite elástico; la orientación del grano y las propiedades del material asumen diferentes propiedades a lo largo de la orientación del grano. Sin embargo, mientras el límite elástico aumenta, la ductilidad disminuye.

Proceso de laminación en frío pdf

El proceso comienza siempre con la laminación en caliente. La laminación en caliente se refiere al proceso de laminar el acero a una temperatura normalmente superior a los 900 °C, mayor que su temperatura de recristalización. Esto permite fabricar chapas de acero de mayor tamaño y grosor, ideales para la fabricación de raíles de ferrocarril, grandes vigas o viguetas.

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El laminado en frío toma el producto laminado en caliente y lo procesa aún más. Después de la laminación en caliente, el acero se enfría a temperatura ambiente y se pasa por rodillos en frío a una temperatura inferior a la de recristalización. Este proceso de laminación se denomina recocido y alivia las tensiones y da lugar a un mayor límite elástico y una mayor dureza. Esto se debe a la reorientación del grano y a la creación de fallas en la estructura cristalina, lo que conduce al endurecimiento de la microestructura.

El tren de laminación en frío suele estar equipado con medidores de espesor que comprueban el acero a medida que sale de los rodillos. Los trenes de laminación inversa están diseñados para que el acero pueda invertirse y volver a pasar por los rodillos, que se acercan cada vez más hasta alcanzar el espesor deseado. Los molinos de varios pisos tienen de tres a seis pares de rodillos en serie, cada uno de los cuales está preajustado para reducir el grosor en un determinado porcentaje hasta alcanzar el grosor final.

Materiales laminados en frío

No todos los procesos de fabricación de acero implican calentar el acero hasta o por encima de su temperatura de recristalización. La laminación en frío, por ejemplo, se realiza a temperatura ambiente. No es de extrañar que se requiera una mayor presión para laminar y formar el acero a temperatura ambiente. Sin embargo, como el acero laminado en frío se manipula muy por debajo de la temperatura de recristalización del acero, ofrece varias ventajas. A continuación se indican algunas de las principales ventajas del acero laminado en frío.

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El acero laminado en frío es mucho más resistente que el acero laminado en caliente. A medida que los rodillos comprimen el acero a temperatura ambiente, el acero se vuelve más fuerte debido al endurecimiento por deformación. ¿Cuál es la resistencia exacta del acero laminado en frío? Aunque hay excepciones, el acero laminado en frío suele ser un 20% más resistente que el laminado en caliente.

Además de ser más resistente, el acero laminado en frío tiene un mejor acabado superficial. Es más suave y tiene menos imperfecciones superficiales que el acero laminado en caliente. Esto no sólo mejora la estética del acero laminado en frío, sino que lo convierte en un material más adecuado para determinadas aplicaciones, como la construcción de puentes.

Ejemplos de laminación en frío

La laminación en frío es un proceso continuo de deformación a alta velocidad, manteniendo la temperatura por debajo del punto de cristalización. El cambio de volumen se produce en la dirección de laminación (sin apenas deformación en la dirección transversal), con la banda por debajo de su temperatura de recristalización, a temperatura ambiente, aumentando la resistencia mediante el endurecimiento del material, mejorando también el acabado de la banda y las tolerancias.

En el caso de los aceros al carbono, la laminación en frío parte de bobinas laminadas en caliente y decapadas, para espesores que varían según el tipo de acero, reduciendo su espesor original en porcentajes que van desde el 30% para espesores gruesos y el 90% para hojalata. Esta reducción puede obtenerse en trenes de laminación en frío, que pueden ser continuos, los llamados tándem (compuestos por hasta 5 ó 6 puestos diferentes), o reversibles, en los que el espesor final se alcanza en pasadas sucesivas.

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