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Laminación
Año 2016
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Contenido
― ¿Que es la laminación?
― Laminación de chapas, perfiles y tubos
― Definiciones de productos siderúrgicos
laminados
― Laminación en caliente
― Laminación en frío
― Trefilación
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LAMINACION
Los metales son dúctiles por eso se pueden transformar en láminas.
Laminación es un proceso siderúrgico mediante el cual los materiales a
través de un proceso determinado pueden ser transformados en perfiles
o chapas.
Vamos a analizar el proceso de laminación de los materiales ferrosos.
El acero proveniente de los procesos siderúrgicos (BOF u horno
eléctrico) se cuela en moldes llamados lingoteras, de donde se obtienen
los lingotes, que son la materia prima de la laminación.
Los lingotes no pueden ser usados en la industria para hacer piezas o
estructuras metálicas, su gran importancia se basa en que pueden ser
transformados en perfiles o chapas y estos si se pueden usar, o
transformar en piezas metálicas.
LAMINACION
Laminación de chapas
Laminación de perfiles
Laminación de perfiles: riel
Laminación de tubos sin costura
Laminación de tubos sin costura
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LAMINACION
Colando acero, el
material es vertido a
traves de una
lingotera madre.
Desde donde se
distribuye a todas
las lingoteras .
La parte cilíndrica
superior se llama
Mazzarotta, es de
material refractario
alli se trata de
concentrar al
rechupe
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LAMINACION
El rechupe se forma en
la parte superior del
lingote, allí están las
impurezas que
solidifican al final, se
forma una cavidad muy
porosa, de material que
no sirve como acero.
Para eliminar este
material inservible el
lingote se corta con
sierra, este corte debe
ser bien hecho, si se
corta mucho se
desperdicia material, si
se corta poco una
punta es material malo.
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LAMINACION
PRODUCTOS BRUTOS SIDERURGICOS (IRAM-IAS U 500-01 Parte 1)
Acero
Fundición de hierro
Lingote de acero: producto bruto resultante de la solidificación del acero líquido en
molde metálico (lingotera). De forma troncocónica o troncopiramidal, con aristas
redondeadas, destinado a una transformación plástica posterior.
PRODUCTOS SEMITERMINADOS OBTENIDOS POR LAMINACION O FORJADO (IRAM-IAS U 500-01 Parte 1)
Tocho (bloom): producto semiterminado de sección transversal, cuadrada o
rectangular, mayor a 15600 mm2. Si la sección es rectangular la relación ancho –
espesor será menor a 2. Las aristas son redondeadas.
Planchón (slab): producto semiterminado de sección transversal rectangular
destinado a ser laminado. El espesor es mayor a 40 mm y el ancho es mayor o igual
a 500 mm. Las aristas deben ser redondeadas.
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LAMINACION
PRODUCTOS SEMITERMINADOS OBTENIDOS POR LAMINACION (IRAM-IAS U 500-01 Parte 1)
Llantón (sheet bar): producto semiterminado de sección transversal rectangular
destinado a ser laminado. El espesor es mayor a 6 mm y menor a 40 mm. El ancho
es mayor a 150 mm y menor a 500 mm. Las aristas deben ser redondeadas.
Palanquilla (billet): producto semiterminado de sección transversal, cuadrada o
rectangular, menor a 15600 mm2. El espesor es menor a 40 mm. Si la sección es
rectangular la relación ancho – espesor será menor a 2. Las aristas son
redondeadas.
Redondo de colada continua (continuous casting round): producto
semiterminado de sección transversal circular menor a 15600 mm2. Es destinado a
ser laminado o forjado.
Chapa laminada en caliente en bobina para relaminar (coil): producto laminado
plano semiterminado, destinado a ser laminado en frío. El espesor es mayor a 1,5
mm y el ancho mayor a 500 mm, presentado en bobinas, con bordes de laminación.
Definición
según la
relación
geométrica
entre espesor y
ancho de
productos
siderúrgicos
semiterminados
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LAMINACION
PRODUCTOS TERMINADOS OBTENIDOS POR LAMINACION, FORJADO o EXTRUSIÓN (IRAM-IAS U 500-01 Parte 1)
Chapa gruesa (plate) � laminado plano � e > 4,75 mm y ancho > 500 mm
Chapa fina (sheet) � laminado plano � e ≤ 3 mm y ancho > 500 mm
Fleje (strip) � laminado plano � e ≤ 5 mm y ancho ≤ 500 mm
Barra maciza (solid bar)
Barra hueca (hollow bar)
Perfil (section) � laminado no plano � sección transversal en forma geométrica (U,
L, T, C) suministrado en tramos rectos
Tubo (tube)
Caño (pipe)
Alambrón (wire rod) � laminado “redondo” � sección transversal en forma
geométrica � suministrado en rollos � para trefilar
¿Qué diferencia hay entre...?
• Tubo
• Caño
• Barra hueca
y entre
• Perfil
• Barra maciza
Laminación en caliente
Trenes de laminación
• La instalación básica de un taller de laminación es
• tren de laminación;
• hornos de calentamiento � (1100 a 1300°C);• transporte del material que se lamina;• equipos de corte• acondicionamiento de la superficie
(descamado, desengrasado)• END
Laminación en caliente
Tipos de trenes de laminación
• Desvastador (“blooming”): se emplea para el laminado de gruesos lingotes, que reduce a tochos (bloom) o planchón. Los cilindros deben ser suficientemente pesados, su diámetro varía entre 700 a 1400 mm. Entre pasadas el tocho puede girar 90°.
• Laminador de palanquillas (billets): utiliza cilindros de 700 a 900 mm de diámetro. Reduce los tochos a palanquillas.
• Laminador para rieles: diámetros de cilindros de 650 a 750 mm.
• Reversibles: giran para ambos lados
Laminación en caliente
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Un tren desbastador
(blooming) puede estar
compuesto de varios
rodillos y como en el caso
de la figura es un tren
reversible, o sea el lingote
va y viene y se va
achicando en sección y se
alarga. El tocho puede
girar 90°entre pasadas.
Laminación en caliente
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Laminación en caliente
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Laminación en caliente
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EL LAMINADO COMO UNA OPERACIÓN DE FORJA.
Este avance se produce solamente si la altura de la barra está en cierta
relación con el diámetro de los cilindros y si la temperatura que ella posee
permite el forjado por aplastamiento.
Los cilindros cumplen con la triple acción:
- comprimen el material que laminan;- disminuyen la sección de la barra por efecto de una deformaciónlongitudinal simultánea;- moldean una nueva sección de perfil distinto.
Laminación en frío
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Laminado en frío
El laminado en frío de la chapa negra, requiere previamente un proceso
de limpieza de la superficie para recién poder someterla al laminado.
El tren de laminación consiste por lo general, por lo general de tres pares
de rodillos dispuestos en tandem, o bien , un tren contínuo de laminación
reversible, pasando así la cinta formada varias veces de adelante a atrás
y viceversa.
Esta chapa así obtenida es la chapa utilizada en la fabricación de todo tipo
de elementos: partes de automotores, electrodomésticos, etc.
El espesor dependerá de la precisión de los equipos, llega hasta
centésimas de mm.
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Proceso de laminado en frío ���� a temperatura ambiente
Por lo general la fabricación se realiza en 3 o 4 pasos
― Decapado: realizado en marcha “ contínua” en una línea que comprende
un proceso de “ limpieza” y baños con ácido sulfúrico diluido.
― Laminado: realizado en forma contínua utilizando un rollo, llamado bobina,
con varias toneladas de peso, con un ancho que varía generalmente entre
680 mm y 1000 y un espesor menor que 3 mm.
― Desengrasado de la banda o cinta metálica ya reducida al espesor
definitivo por laminación, utilizando silicato de soda activado por electrolisis.
― Recocido, provocado en hornos continuos calentados a gas o fuel-oil en
una atmósfera neutra para evitar una oxidación provocada por la llama
directa. Si este paso no esta se denomina FULL HARD (de dureza total) o
CRUDO, destinado a galvanizado en caliente por inmersión
Laminación en frío
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Proceso de laminado en frío
Un laminador para laminar en frío comprende:
― una rampa para ubicar en lugar a la bobina.
― dispositivos de apoyo en la bobina, la cual debe girar sobre si misma
durante la primera pasada.
― dispositivo de arrastre formada por tres rodillos de pequeño diámetro
paralelos.
Uso ���� chapa fina ���� 0,30 mm hasta 3,00 mm
Uso general
Embutido � moderado, profundo, extraprofundo
Estructural
Laminación en frío
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LAMINACION
Cuadro que nos indica como se va adelgazando la chapa
Pasadas 1ra. 2da. 3ra. 4ta. 5ta.
Espesor a la entrada (mm) 1,8 -2 1,40 0,88 0,60 0,39
Espesor a la salida (mm) 1,40 0,88 0,60 0,39 0,25
Reducción ( % ) 26 37 35 35 36
Tracción a la entrada (N/mm2) ------- 45 65 90 130
Tracción a la salida (N/mm2) 45 65 90 90 5
Velocidad de la cinta (m/min) 150 300 450 480 520
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Proceso cincado o galvanizado
Las chapas laminadas pueden ser revestidas por aleación base cinc para
mejorar sus resistencia a la corrosión atmosférica. El depósito de cinc o su
aleación se realiza habitualmente por alguno de estos procesos:
- inmersión en caliente (batch o continuo)
- electrodeposición
La IRAM-IAS U 500-214 � chapas laminadas y cincadas por proceso
continuo de inmersión en caliente
Z � cinc
ZF � cinc-hierro
ZAR230 � Rp02 > 230 MPa
ZFAR 550 � Rp02 > 550 MPa
Cincado
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Trefilación
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Teoría del trafilado
Así como la laminación es una operación basada en la propiedad de los
aceros, la maleabilidad, la trafilación está basada en la ductilidad que los
metales tienen a la temperatura ambiente.
En el caso del trafilado el material es obligado a pasar por una herramienta
llamada trafila
En el trafilado las partes activas son fijas (trafilas) y el material se mueve
obligado por un esfuerzo de tracción ejercido en uno de sus extremos.
El material es sometido simultáneamente a un aplastamiento y a un
estiramiento.
Trefilación
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LAMINACION
Coeficiente de trafilado:
Al traccionar la barra , la trafila ejerce una presión Q en el punto A, por ejemplo,
normal a la curva de la deformación,. Este valor de Q, igual que en el laminado,
es máximo en A y nulo en A1.
Si descomponemos Q en S y B se tiene
Que la resultante de todas S corresponden
A un esfuerzo de tracción ( T ) y la
Resultante de las componentes B un
esfuerzo de compresión ( C ).
El valor de cada una de ellas
Puede considerarse como
Equivalente, en los aceros:
C = ππππ / 4 ( d1 - d2 ) K c
Trafilado
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LAMINACION
Trafilado
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LAMINACION
Trafilado
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FABRICACION DEL ACEROLa colada continua es un método de laminar aceros directamente sin pasar por el
lingote, es una maquina en la que se utiliza tecnología aprovechando las
propiedades de los aceros. Dentro de las ventajas, esta que no hay despuntes, por
rechupes. Dentro de las desventajas, el rechupe es interno y quedan las impurezas
alineadas en el centro de la palanquilla.
Preguntas
1. ¿En qué consiste un proceso de laminado?
2. ¿Qué tipo de productos pueden ser laminados?
3. ¿Qué diferencia hay entre un caño y un tubo?
4. ¿Cuál es el rango habitual para la laminación en
caliente de aceros al carbono?
5. ¿Qué diferencias hay entre las chapas laminadas en frío y en caliente? Mencione características de ambos
procesos
6. ¿Qué es el cincado?
7. ¿En qué consiste el conformado por embutido?
8. ¿Qué es el trefilado? ¿Qué producto pueden ser trefilados? 33
Preguntas
9. ¿En qué casos las chapas laminadas en frío se
someten a un recocido?
10. ¿Cuál es la especificación de material IRAM-IAS para
chapas laminadas en caliente de uso estructural de
acero al carbono?
11. ¿Qué diferencia hay entre un tren de laminación y un
laminador reversible?
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