Las principales aleaciones de cobre: bronce, latón

Cobre, latón y bronce son conocidos como los "metales rojos" y aunque comparten caracteristicas, en realidad son bastante diferentes. En el siguiente artículo vamos a describir las principales características de las diferentes aleaciones de cobre, las aplicaciones donde se utilizan y las ventajas que aportan.

Cobre

El cobre se utiliza en una amplia gama de productos debido a su excelente conductividad eléctrica y térmica, buena resistencia, buena formabilidad y resistencia a la corrosión. Las tuberías y accesorios de tubería se fabrican comúnmente a partir de estos metales debido a su resistencia a la corrosión. Se puede soldar fácilmente mediante métodos de gas, arco y resistencia. También se puede pulir a casi cualquier textura y brillo deseado.

Hay aleaciones de cobre sin alear y pueden variar en la cantidad de impurezas que contiene. Las aleaciones de cobre sin oxígeno se usan específicamente en aplicaciones donde se necesita alta conductividad y ductilidad.

Una de las propiedades más importantes del cobre es su capacidad para combatir las bacterias. Después de extensas pruebas antimicrobianas realizadas por la Agencia de Protección Ambiental, se descubrió que más del 99.9% de las bacterias morían antes de 2 horas de haber estado en contacto con 355 aleaciones diferentes de cobre. También se demostró en el estudio que cambio de color del cobre no afectaba a la efectividad antimicrobiana.
Aplicaciones de cobre

El cobre fue uno de los primeros metales descubiertos. Los griegos y los romanos lo convirtieron en herramientas o adornos, e incluso hay detalles históricos que muestran la aplicación de cobre para esterilizar heridas y purificar el agua potable. Hoy en día se encuentra más comúnmente en materiales eléctricos como el cableado debido a su capacidad para conducir electricidad de manera efectiva.

Latón

El latón es principalmente una aleación que consiste en cobre con zinc agregado. Las aleaciones de latón pueden contener cantidades variables de zinc u otros elementos añadidos. Estas mezclas producen una amplia gama de propiedades y variaciones en el color. Mayores cantidades de zinc proporcionan al material una mayor resistencia y ductilidad. El latón puede variar en color, del rojo al amarillo dependiendo de la cantidad de zinc agregado a la aleación.

• Si el contenido de zinc del latón oscila entre el 32% y el 39%, tendrá mayores capacidades de trabajo en caliente, pero el trabajo en frío será limitado. 
•  ​Si el latón contiene más del 39% de zinc (por ejemplo, Muntz Metal), tendrá una mayor resistencia y menor ductilidad (a temperatura ambiente).

El latón se usa comúnmente para fines decorativos principalmente debido a su parecido con el oro. También se usa comúnmente para hacer instrumentos musicales debido a su alta trabajabilidad y durabilidad.

Cobre estañado: Esta es una aleación que contiene cobre, zinc y estaño. El estaño se ha agregado para inhibir la deszincificación (la lixiviación del zinc de las aleaciones de latón) en muchos entornos. Este grupo tiene baja sensibilidad a la deszincificación, resistencia moderada, alta resistencia a la corrosión atmosférica y acuosa y excelente conductividad eléctrica. Poseen buena forjabilidad en caliente y buena conformabilidad en frío. Estas aleaciones se usan típicamente para fabricar sujetadores, herrajes marinos, piezas de máquinas de tornillo, ejes de bombas y productos mecánicos resistentes a la corrosión.

Bronce

El bronce es una aleación que consiste principalmente en cobre con la adición de otros elementos. En la mayoría de los casos, el ingrediente agregado es típicamente estaño, pero el arsénico, el fósforo, el aluminio, el manganeso y el silicio también se pueden usar para producir diferentes propiedades en el material. Todos estos elementos producen una aleación mucho más dura que el cobre solo.

El bronce se caracteriza por su color dorado mate. Se puede reconocer la diferencia entre bronce y latón porque el bronce tendrá anillos débiles en su superficie.

El bronce se usa en la construcción de esculturas, instrumentos musicales y medallas, y en aplicaciones industriales como bujes y cojinetes, donde su baja fricción es una ventaja. El bronce también tiene aplicaciones náuticas debido a su resistencia a la corrosión.

Bronce de fósforo (o bronce de estaño): Esta aleación típicamente tiene un contenido de estaño que varía de 0.5% a 1.0%, y un rango de fósforo de 0.01% a 0.35%. Estas aleaciones son notables por su tenacidad, resistencia, bajo coeficiente de fricción, alta resistencia a la fatiga y grano fino. El contenido de estaño aumenta la resistencia a la corrosión y la resistencia a la tracción, mientras que el contenido de fósforo aumenta la resistencia al desgaste y la rigidez. Algunos usos finales típicos para este producto serían productos eléctricos, fuelles, resortes, arandelas, equipos resistentes a la corrosión.

Bronce aluminio: Esta aleación tiene un rango de contenido de aluminio del 6% - 12%, un contenido de hierro del 6% (máximo) y un contenido de níquel del 6% (máximo). Estos aditivos combinados proporcionan una mayor resistencia, combinada con una excelente resistencia a la corrosión y al desgaste. Este material se usa comúnmente en la fabricación de productos para uso marino, cojinetes, bombas y válvulas que manejan fluidos corrosivos.

Bronce silicio: Es una aleación que puede cubrir tanto el latón como el bronce (latón rojo de silicio y bronce rojo de silicio). Por lo general, contienen 20% de zinc y 6% de silicio. El latón rojo tiene alta resistencia y resistencia a la corrosión y se usa comúnmente para vástagos de válvulas. El bronce rojo es muy similar pero tiene concentraciones más bajas de zinc. Se usa comúnmente en la fabricación de componentes de bombas y válvulas.

Níquel Latón (o Níquel Plata): Es una aleación que contiene cobre, níquel y zinc. El níquel le da al material una apariencia casi plateada. Este material tiene una resistencia moderada y una resistencia a la corrosión bastante buena. Este material se usa típicamente para fabricar instrumentos musicales, equipos de alimentos y bebidas, equipos ópticos y otros artículos donde la estética es un factor importante.

Cobre Níquel (o Cuproníquel): Esta aleación contiene entre un 2% y un 30% de níquel. Este material tiene una resistencia a la corrosión muy alta y una buena estabilidad térmica. Esta aleación también exhibe una muy alta tolerancia a la fisuración por corrosión bajo estrés y oxidación en un ambiente de vapor o aire húmedo. Un mayor contenido de níquel en este material tendrá una resistencia a la corrosión mejorada en el agua de mar y resistencia a la contaminación biológica marina. Este material se usa típicamente en la fabricación de productos electrónicos, equipos marinos, válvulas, bombas y cascos de barcos.

Diferencias aleaciones cobre bronce latón

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Acabados del acero inoxidable

Hoy en día tanto la industria del acero inoxidable ha evolucionado tanto en los diferentes productos y aleaciones que han puesto en el mercado como en los acabados superficiales de los mismos. En este articulo vamos a explicar las diferentes categorias y acabados que hay en el mercado.

Indice

1. Introducción
2. Tipos de acabado
3. Acabados en bruto (mill finish)
    1D / 1E - Placa laminada en caliente
    2D
    2B
    2R (recocido brillante)
4. Acabados pulidos mecánicamente
    1G laminado en caliente / 2G laminado en frío
    Pulido mate - EN No. 2J para laminado en frío
    1J para laminado en caliente / 2J para laminado en frío
    1K para laminado en caliente / 2K para laminado en frío
    Pulido brillante - 2P para laminado en frío
    Pulido espejo - 1P para laminado en caliente / 2P para laminado en frío
5. Acabados especiales
    Galvanoplastia o electrodeposición
    Texturizado - Grabado
    Colorante
    Pulverización de metal
    Lacado
    Electropulido
6. Protección del acabado superficial

Introducción

El acabado superficial es un elemento importante en cualquier especificación de acero inoxidable, independientemente del uso previsto. Para aquellas aplicaciones donde la apariencia es importante, el acabado es un elemento de diseño y debe especificarse. En aplicaciones no decorativas, el acabado de la superficie puede tener implicaciones para la fricción, el desgaste, el mantenimiento o la resistencia a la corrosión y, por lo tanto, también debe elegirse cuidadosamente y especificarse claramente.

Tipos de acabado

El acero inoxidable está disponible en una amplia variedad de acabados estándar y especiales. La mayoría de los acabados del acero inoxidable se pueden dividir en tres categorías:

• Acabados en bruto
• Acabados pulidos mecánicamente
• Acabados especiales

En cada caso, los acabados se describen bajo su Estándar apropiado o con el nombre con el que se conocen comúnmente. En algunos casos, un acabado puede ser conocido por varios nombres, lo que lleva a algunos malentendidos.

Acabados en bruto (mill finish)

La mayoría de los acabados de fábrica tienen un acabado mate que no es adecuado como acabado decorativo para la mayoría de los productos o aplicaciones. Sin embargo, son adecuados donde la apariencia no es importante o donde se van a realizar más acabados.

1D / 1E - Placa laminada en caliente

Disponible únicamente para materiales laminados en caliente La superficie permanece rugosa y muy picada y el acabado posterior se limita a un rectificado intenso. Se puede usar donde la uniformidad y la suavidad del acabado no son importantes y donde una superficie rugosa es aceptable. Los usos típicos incluyen piezas de turbinas de gas, incineradores, revestimientos de hornos y piezas de quemadores de aceite.

2D

Este material es laminado en frío seguido de ablandamiento y decapado. El efecto del laminado en frío del material es producir una superficie más lisa y menos picada. La superficie no solo es lisa sino que tiene un aspecto de grano mate. Se usa donde se requiere una mejor superficie o es necesario un procesamiento / acabado posterior. Los usos típicos incluyen sistemas de escape de automóviles, piezas de hornos, hardware de constructores y equipos petroquímicos.

2B

El material se lamina en frío, se suaviza y se desincrusta, como en el caso del acabado 2D, y luego recibe una pasada ligera final en rollos pulidos. El material permanece con una apariencia gris, pero el efecto de esta pasada final en los rodillos pulidos es producir una superficie más lisa y brillante que el acabado 2D. El acabado 2B es adecuado para una amplia gama de aplicaciones, siendo también adecuado como punto de partida para procesos de pulido posteriores, como el acabado satinado. Los usos típicos para un acabado estándar 2B incluyen productos de chapa no decorativos o funcionales, equipos de refrigeración industrial, plantas químicas y accesorios de plomería.

2R (recocido brillante)

Este acabado también se produce mediante laminado en frío y decapado, pero en este caso el recocido final se realiza en un horno de atmósfera controlada. El efecto del recocido sin la presencia de oxígeno es producir una superficie reflectante en el acero inoxidable. La superficie muy lisa también hace de este acabado el adecuado como punto de partidad para otros acabados como el pulido espejo y el cromado. Los usos típicos incluyen componentes arquitectónicos, equipos de procesamiento de alimentos, revestimientos de tolvas, hardware general y equipos de restauración.

Pueden ocurrir problemas en el uso ya que la superficie muy lisa y altamente reflectante es propensa a rayarse. Además diferentes lotes pueden ser notablemente diferentes en apariencia.

Acabados pulidos mecánicamente

El término "pulido" define una gama de acabados que generalmente son de dos tipos, ya sea: (a) satinado o granulado o (b) abrillantado y pulido espejo. El pulido mejora la apariencia y la consistencia, facilita la limpieza y ayuda a fabricar y reparar / mezclar después de soldar y enmascarar daños menores. El acero inoxidable satinado está ampliamente disponible y junto con su coste relativamente bajo lo convierten el pulido más utilizado.

1G laminado en caliente / 2G laminado en frío

Un acabado grueso pero uniforme, generalmente obtenido usando cintas abrasivas y granos. Usualmente se aplica al material laminado en caliente en espesores mayores de 2.5 mm. A menudo se utiliza para recuperar una superficie rugosa antes de pulir o texturizar más. Este acabado grueso puede provocar problemas de corrosión debido a la falta de oxígeno localizada, lo que evita la formación de la película protectora de óxido natural que confiere al acero inoxidable su resistencia a la corrosión. Los usos típicos incluyen equipos de procesamiento de alimentos, aparatos científicos y equipos de elaboración de cerveza.

Pulido mate - EN No. 2J para laminado en frío

Un acabado semi mate con un grano uniforme aplicado directamente sobre el acabado mill finish. No incluye pretratamiento por lo que solo se puede aplicar a partir del acabado 2B. El pulido mate se obtiene utilizando un cepillo de cerdas o abrasivos finos. Se usa donde se requiere un acabado opaco, pero uniforme, y donde la apariencia no es crítica.

1J para laminado en caliente / 2J para laminado en frío

Se obtiene utilizando abrasivos finos o una serie de abrasivos sucesivamente más finos si se deben eliminar los defectos de la superficie. Se produce un pulido suave que tiene un bajo nivel de reflectividad y textura unidireccional. El tratamiento se aplica sobre superficies con acabado No. 2, No. 1, BA o 2B cuando la eliminación de todos los defectos es esencial. Este acabado se utiliza para una variedad de aplicaciones de ingeniería donde el criterio principal es una superficie mate uniforme. Este acabado adolece de problemas de consistencia y también es más difícil de mantener limpio debido a la naturaleza seca del proceso de pulido. Los usos típicos incluyen equipos lácteos, equipamiento urbano o componentes de camiones.

1K para laminado en caliente / 2K para laminado en frío

Se trata de un acabado satinado con un brillo atractivo y una textura suave. Se produce utilizando abrasivos finos y un compuesto de corte especial, produciendo una superficie de corte limpia, lisa y "húmeda". La superficie lisa lo hace adecuado para la mayoría de las aplicaciones, especialmente para usos arquitectónicos y equipamiento para restauración. El acabado 1K / 2K  es fácil de limpiar debido a su grano largo y poco profundo y menos propenso a las manchas. El grano más fino se mezcla más fácilmente después de la fabricación que los acabados más gruesos que requieren más esfuerzo físico. El sistema abrasivo de corte “húmedo” asegura un alto grado de consistencia de hoja a hoja y el tamaño del grano se puede ajustar para mantener los niveles correctos de rugosidad y reflectividad.Los usos típicos incluyen equipos de restauración, ascensores, escaparates, paneles arquitectónicos, equipos de restaurantes, paneles de control y equipos de manejo de equipaje.

Pulido brillante - 2P para laminado en frío

Un acabado reflectante brillante que se logra puliendo con una mopa suave y un compuesto de pulido adecuado. El proceso no implicaba un desbaste previo, por lo que es necesario que el acero inoxidable tenga una superficie libre de defectos, pues este acabado no los eliminará. El pulido brillante generalmente es más reflectante que el acabado recocido brillante, aunque el grado de brillo o reflectividad puede variar entre lotes.Se utiliza para aplicaciones arquitectónicas, así como en el sector de la restauración.

Pulido espejo - 1P para laminado en caliente / 2P para laminado en frío

Acabado muy reflectante logrado mediante el pre-rectificado seguido de un tratamiento de pulido, al igual que el acabado No. 7. El rectificado previo permite la eliminación de defectos en la superficie y es esencial en acabados de muela gruesa como No. 2D o No. 1. El proceso también es necesario si el acabado pulido brillante No. 7 no tiene suficiente reflectividad pero, como es mucho más costoso que el No. 7, solo se usa cuando es absolutamente necesario. Se utiliza para superficies decorativas y transportadores de alimentos donde se requiere un acabado particularmente liso.

Acabados especiales

Existe una amplia gama de acabados especiales que se pueden aplicar al acero inoxidable que se utilizan cuando el acabado en bruto o los diferentes pulidos existentes no son adecuados. Estos acabados se pueden usar con fines decorativos o en componentes fabricados que no se pueden pulir de la manera normal.

Galvanoplastia o electrodeposición

En este caso, el metal se deposita sobre el acero inoxidable. Este proceso se lleva a cabo por razones estéticas, para aumentar la dureza de la superficie, mejorar la capacidad de soldadura, aumentar la lubricación y evitar el agarre o para eliminar el contacto bimetálico. Algunas aplicaciones típicas de revestimiento en acero inoxidable son:

• Cobre: ​​lubricación en procesos de estampaciónn en frío y para la fabricación de muelle

• Níquel: generalmente en combinación de cobre como base para el cromado.

• Cromo: para igualar el color en molduras de automóvil

• Oro y plata: para efecto decorativo en paneles.

Texturizado - Grabado

Este acabado es el efecto producido al pasar el acero inoxidable a través de 2 rodillos duros y grabados. Los patrones más comunes la chapa damero de acero inoxidable y la chapa diamante de acero inoxidable aunque hay otros modelos disponibles. Algunas de las texturas aumentan la resistencia y la rigidez del material. Este material se usa principalmente donde se requiere para evitar caidas y deslizamientos en superficies húmedas con donde se puede acumular suciedad.

Colorante

La coloración del acero inoxidable se puede lograr mediante un tratamiento químico de la superficie que en realidad modifica la película de óxido de la superficie del metal. Una gama de colores está disponible, incluyendo bronce, oro y azul. El acabado de color es atractivo pero susceptible a las marcas de los dedos. El proceso utiliza una solución ácida que, debido a las variaciones en la composición del acero inoxidable y las variables del proceso, no puede garantizarse que sea siempre la misma.

Pulverización de metal

Se puede aplicar una fina capa de metal al acero inoxidable por medio de pulverización. Los metales utilizados suelen ser plomo o estaño, pues el acero inoxidable recubierto es más barato que el plomo puro o el estaño.

Lacado

Se puede lograr una superficie de color más duradera mediante lacado. Estos acabados generalmente se hornean en la superficie para proporcionar una superficie de color duradera. El proceso de lacado debe aplicarse después de limpiar y desengrasar el acero inoxidable. La fuerza de la unión a la superficie puede depender de la textura de la superficie. Por esta razón, generalmente es aconsejable raspar la superficie antes de pintar.

Electropulido

Este proceso es particularmente adecuado para componentes o piezas pequeñas de acero inoxidable. El acabado es uniforme, altamente reflectante y suave. El electropulido de acero inoxidable consiste en sumergir el material en un baño de electrolitos en el que el metal actúa como un ánodo, eliminando una capa de metal y alisando la superficie. Solo se pueden obtener buenos resultados en acero inoxidable que ya tiene un buen acabado superficial.

Protección del acabado superficial

Los diferentes acabados superficiales encarecen el acero inoxidable de manera que la propia industria ha tenido que encontrar una manera de protegerlo, principalmente la cara vista, que es la que perdurará cuando el producto llegue a su destino final. Además los requerimientos cada día mayores en la industria para aumentar la calidad y producir con el mínimo de piezas de rechazo han llevado a los fabricantes por proteger su material mediante un film plástico protector. La aplicación del film de protección  protege de rayas y marcas las bobinas y chapas de acero inoxidable. El film protector no interfiere con el comportamiento del material durante los procesos de transformación: plegado, curvado, embutición profunda, punzonado, corte láser, manipulaciones en general, transporte e instalaciones. 

La naturaleza y el estado de la superficie a proteger determina la formulación de la masa adhesiva del film, su espesor y el color del mismo varía según los requerimientos técnicos exigibles. Asimismo son fáciles de quitar (pelar), no dejando ningún rastro ni traza sobre la superficie protegida.

Los procedimientos de mejora continua desarrollados permiten facilitar a sus clientes la oportunidad de dar un valor añadido a sus productos aportando una solución sencilla para proteger las superficies de todo tipo de agresiones, reduciendo los costes de la no calidad y mejorando la imagen de marca.

Diferentes foils plásticos

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Optimizar la fabricación del fleje acero inoxidable 2

Indice

1. Introducción
2. Acceso al almacenamiento de las bobinas
3. Intercambio de bobina de entrada ID
4. Remplazo de la herramienta de corte
5. Gestión del producto de rechazo
6. Tensión del fleje acero inoxidable cortado
7. Intercambio de bobina de salida ID
8. Flejado de la bobina de salida OD
9. Packaging del fleje acero inoxidable
10. Trabajo y formación

Puede leer la primera parte de este articulo desde Optimizar la fabricación del fleje acero inoxidable

6. Tensión del fleje acero inoxidable cortado

Para garantizar el seguimiento adecuado las bobinas planas laminadas se producen con una corona - el centro de la tira es más gruesa que los bordes. Durante el corte longitudinal de una bobina los multiplicadores más gruesos se colocan en el centro de la debobinadora y los multiplicadores más delgados en los bordes. Hace años para enrollar cada bobina con fuerza el operador tenía que rellenar con piezas de papel o cartón los multiplicadores más delgados para que fueran del mismo diámetro que los multiplicadores más gruesos. Este modo de funcionamiento no sólo era peligroso, también inducía comba en los multiplicadores externos porque se desplegaban con un ángulo de separación después del corte y luego eran doblados en el tambor enrollador.

Con el fin de solucionar los problemas anteriores, actualmente se recurre a un pozo de descarga, de manera que las tensiones producidas en el fleje de acero inoxidable tras el corte del material se eliminan, siendo uno de los mayores avances en la tecnología de corte longitudinal. El pozo de descarga permite que a la línea producir bobinas apretadas y paredes laterales rectas sin el peligro del cartón relleno y sin los problemas de calidad resultantes inducidos durante el funcionamiento en tensión (línea de curvatura).

El verdadero truco consiste en aplicar la cantidad necesaria de tensión en la rebobinadora sin dañar el fleje acero inoxidable (y sin tener que gastar una fortuna en consumibles y mantenimiento). Existen varios métodos de tensión, habiendo una maquinaria más adecuada en función del tipo de material a cortar;

• Tensor de tampón: destaca el uso de fieltro para aplicar tensión al fleje acero inox. El fieltro está disponible en una variedad de espesores y densidades para adaptarse a diferentes materiales. Estas máquinas son de diseño sencillo por lo que son uno de más económicos, además el fieltro es relativamente barato por lo que son uno de los menos caros de mantener. El uso de un sistema de cierre de tipo Velcro ® permite cambios rápidos.

• Gradas tensoras rotativas: utilizan rodillos para aplicar tensión al fleje inox. Debido a que los rodillos giran a aproximadamente la misma velocidad que el fleje, la tensión giratoria reduce los arañazos y por lo general se prefieren para el material con superficie crítica. Cilindros o gatos hidráulicos amordazan las rodillos, mientras que la fuerza de frenado pueden provenir de un freno refrigerado por agua o un generador de arrastre eléctrico. Rodillos de poliuretano funcionan bien para flejes secos y rodillos de fieltro funcionan bien en flejes aceitosos. Los cambios de rodillo se puede lograr rápidamente, además los diseños más nuevos dúplex ahorran espacio y permiten cambios de rodillo en tan sólo dos minutos

En otro concepto para el tensado, un nivelador de rodillos se alarga o se extiende, para reducir las diferencias de longitud en los flejes de acero inoxidable, eliminando la necesidad del pozo de descarga. Este método puede ser eficaz para líneas de corte longitudinal de bobina que requerirían un bucle pozo poco profundo pero el estiramiento de los flejes también reduce su anchura, un fenómeno conocido como formación de cuello. El estrechamiento se vuelve más severo para exigencias de fosas más profundas, debido a que es necesario un mayor estiramiento. En algunos casos la anchura del fleje se puede reducir por 0,040 pulgadas o más. En teoría los operadores de la máquina pueden ajustar las herramientas en la cortadora para compensar la reducción de la anchura pero esto supone que la altura de la corona es conocida y constante en todo el fleje de acero inoxidable.

La profundidad real de la fosa requerida depende de dos factores: la longitud del material en la bobina y la diferencia de espesor entre los multiplicadores más delgados y más gruesos. Una fórmula para calcular la profundidad del foso aproximada es:

Profundidad Fosa = (OD - ID) 2 * (T - t) * 3.14

OD = diámetro exterior de la bobina en pulgadas

ID = diámetro interior de la bobina en pulgadas

T = espesor máximo fleje

t = espesor mínimo fleje

Foso slitter corte bobinas inox

7. Intercambio de bobina de salida ID

Los tambores de la rebobinadora se expanden y contraen justo lo suficiente para permitir la extracción de la bobina por lo que únicamente son útiles para un solo tamaño de diámetro interno de bobina. Para producir una variedad de tamaños ID se requiere de placas de relleno o tambores intercambiables. El cambio de estas placas o tambores puede causar cierto tiempo de inactividad.

Placas de relleno para atornillar están disponibles en plástico o acero. Algunos diseños de la placa de relleno tienen un acople para ayudar en la carga, pero incluso con este acople, el intercambio puede llevar bastante tiempo. Diseños más nuevos tienen un accesorio de la velocidad de carga y pestañas en lugar de pernos para que los operadores puedan montar las placas en el enrollador en menos de cinco minutos.

Los tambores rebobinadores intercambiables también pueden cambiar el ID de la bobina. Este método es más caro que las placas de relleno pero elimina la larga cola inherente con diseños de la placa de relleno. Los nuevos tambores intercambiables cuentan con un eje de tipo pluma que se monta en un reductor de orificio hueco. Los operadores pueden intercambiar este tipo de tambor sin herramientas en menos de cinco minutos.

Eje interior intercambiador rebobinadora

8. Flejado de la bobina de salida OD

El flejado de la bobina OD es uno de los aspectos que más tiempo consume e ineficientes durante la producción de fleje acero inoxidable. Esta operación se realiza generalmente en el tambor enrollador antes de que la bobina sea empujada fuera, lo que significa que la línea está parada hasta que no se termina el proceso de flejado. Si las bobinas son para uso interno y no van a ser transportadas la cinta de filamento de vidrio es adecuada para material de calibre ligero en seco, mientras que la soldadura por puntos se prefiere para materiales más pesados. Independientemente del método de flejado una pinza de sujeción debe ser incluida con el separador para asegurar los diferentes flejes de la bobina y evitar así que se deslicen las bandas.

Las rebobinadoras de torreta equipada con dos tambores completos, separadores y abrazaderas de sujeción son muy caras, pero ofrecen el método más seguro y más fiable para el flejado de las diferentes bandas. En los casos en que se hacen muchos flejes estrechos de acero inoxidable, estas bobinas tienen que ser alejadas varias veces, por lo que para estos casos la rebobinadoras de torreta pueden multiplicar la productividad y la eficiencia, doblando la capacidad de la línea de corte.

Rebobinador de torreta para bobinas

9. Packaging del fleje acero inoxidable

Si no se maneja adecuadamente, el proceso de embalaje de las bobinas de banda de acero inoxidable para el transporte puede crear un cuello de botella importante y reducir la eficiencia de una línea de corte longitudinal. Los sistemas de embalaje varían de manual a automático, con un coste directamente proporcional. Para determinar las necesidades del sistema los procesadores de bobinas deben tratar de estimar el número de flejes que de la línea de corte longitudinal produce en una hora. Si el número es menor que 30 un sistema manual probablemente será el más interesante. Si el número es superior a 30 algún sistema automatizado puede resultar interesante. Las principales áreas de embalaje de bobina de fleje de inoxidable cortado que se puede automatizar para mejorar la eficiencia incluyen el flejado, el transporte y el almacenamiento.

Una intercambiadora recupera las bobinas de fleje inox del torno y las coloca una por una con el eje de la bobina en vertical. Las intercambiadoras manuales son el diseño más económico pero requieren de mano de obra intensiva. También requieren un empujador en el torno que puede dañar la parte interna de la bobina. Los intercambiadores automáticos son programables por lo que no se requiere ningún operador durante el funcionamiento. No se requiere de empuje lo que elimina el daño en la bobina y permite recuperar bobinas muy estrechas.

Para evitar daños durante el transporte se requiere un flejado radial para la mayoría de las bobinas. El método menos costoso es flejar las bobinas manualmente utilizando herramientas de mano pero esto puede ser laborioso y lento. Máquinas de flejar semiautomáticas tienen un costo moderado y un tiempo de operación bastante rápido, por lo que requieren de un operador. Máquinas de flejar totalmente automáticas no requieren un operador pero son más caras y no necesariamente más rápidas, además pueden requerir un mantenimiento complejo.

El apilamiento de las bobinas de fleje de acero inoxidable para los envíos puede ser manejado manualmente con una pluma o mediante polipasto. Las bobinas se apilan en palets en el suelo haciendo de este un proceso algo lento pero económico. El siguiente paso es un pluma para bobinas automática que recoge la bobina y la transporta a un carrusel. Este diseño es conocido como carro apilador y ofrece una buena productividad a un costo moderado.

Linea corte longitudinal de fleje acero inoxidble

10. Trabajo y Formación

El último pero no menos importante componente para mejorar la eficiencia de la línea de corte longitudinal es la dotación de personal y la capacitación. Cada línea de corte longitudinal, incluso una que esté altamente automatizada requiere de personal, por lo que es necesario que estos estén preparados y dispongan de la suficiente capacitación para operar la línea con la máxima eficiencia. Las cabezas cortadoras de cambio rápido pueden mejorar la eficiencia sólo si están bien instaladas y configuradas por el equipo de su línea de corte. Las nuevas líneas operan de manera muy diferente de las máquinas convencionales lo que hace que la preparación y experiencia sean esenciales en el manejo de las nuevas slitter. Un buen programa de mantenimiento preventivo también aumenta la productividad y reduce el tiempo de inactividad. El personal de mantenimiento debe ser más unos reparadores de emergencias.

Nos guste o no las líneas de corte longitudinal, al igual que muchas otras operaciones de fabricación están compitiendo con operaciones de bajo costo a escala global. Excelente calidad y servicio por sí solas no garantizan la supervivencia. Para seguir siendo competitivos los procesadores de bobinas de flejes de acero inoxidable deben operar sus líneas de corte longitudinal con la máxima eficiencia. Mantener una estrecha vigilancia sobre las principales áreas que afectan la eficiencia de línea de corte longitudinal, utilizar el equipo más adecuado en estas áreas junto con la dotación de personal y la capacitación adecuada pueden ayudar a los procesadores de bobina seguir siendo competitivos en una industria cada vez más competitiva.

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Novedades del sector del aluminio clad para radiadores

En esta entrada del blog vamos a comentar un documento de la empresa Valeo, que ha tenido bastante repercusión últimamente. El documento se puede descargar desde la web del gobierno de los Estados Unidos (https://www.usitc.gov/press_room/documents/testimony/701_570_002.pdf)

Informe Valeo sobre la evolución del aluminio clad en USA

En el documento la empresa Valeo hace un análisis de cómo ha evolucionado el sector del fin stock para la fabricación de radiadores en EEUU a partir del año 2000. La fabricación de aluminio clad es un proceso complejo, que requiere hasta 15 etapas diferentes como se puede ver en la página 6. A medida que la fabricación de fin stock se ha ido optimizando y las especificaciones técnicas aumentando los precios han ido bajando debido a un aumento de la competencia. Esta competencia ha desplazado a las empresas de laminación americanas, que han sido sustituidas por otras más competitivas y con mejor producto, principalmente de origen chino. Desde el año 2000 han ido cerrando plantas los fabricantes americanos Kaiser (2001), Wise (2001), Alcoa (2002 y 2004), Alcan (2008) e incluso Novelis, uno de los mayores fabricantes europeos no ha podido competir con la calidad y precio de los productores chinos, teniendo que cerrar 2 plantas en 2012. Todos estos datos están recogidos en el documento de Valeo, página 8.

El sector del aluminio clad para radiadores de automóviles en Europa

Después de la conquista del mercado americano, el siguiente paso podría ser el mercado europeo, actualmente dominado por empresas europeas, pero están los fabricantes europeos preparados para competir con el aluminio clad de origen chino?

A su favor tiene la estrecha relación con el cliente y plazos de entrega más cortos.

Por contra solo un par de fabricantes europeos tienen un producto al mismo nivel que el mejor aluminio clad chino. Mientras que en Europa los fabricantes ofrecen el aluminio para fin stock como un producto más de su catálogo, en China las empresas se han especializado en la fabricación de aluminio clad, lo que les da una ventaja considerable a la hora de ofrecer un producto Premium y con precios ajustados. Además las empresas chinas son flexibles, tienen una capacidad de producción más grande que los fabricantes europeos, y con maquinaria mucho más moderna.

Nuestra opinión es que en los próximos años iremos viendo como más fabricantes europeos dan el paso y empiezan a utilizar aluminio clad de origen chino

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Tratamientos de chapa de acero inoxidable soldada

 Indice

1. Defectos típicos en la superficie de la chapa acero inoxidable
   
   1. Coloración por calor y capa de óxido
   2. Defectos en la soldadura
   3. Contaminación externa
2.  Eliminación de defectos y limpieza de las chapas acero inoxidable
   
   1. Métodos mecánicos
      
      1. Esmerilado
      2. Arenado o granallado
      3. Cepillado
   2. Métodos químicos
      
      1. Electropulido
      2. Decapado
      3. Pasivación

Los aceros inoxidables son aceros de alta aleación, que contienen cromo, níquel y molibdeno en su composición química. Estos elementos de aleación, en particular el cromo, otorgan una excelente resistencia a la corrosión en comparación con los aceros al carbono. Son estos elementos los que le otorgan la propiedad inoxidabl al acero.

El cromo presente en la aleación se oxida en contacto con el oxígeno del aire, formando una película, muy fina y estable, de óxido de cromo. Esta capa recibe el nombre de "película pasiva" y tiene la función de proteger la chapa de acero inoxidable contra procesos corrosivos. Para que la película de óxido sea efectiva, el contenido mínimo de cromo en el acero debe estar alrededor del 11%. Es por ello que se debe tener cuidado para no reducir localmente el contenido de cromo de los aceros inoxidables durante la soldadura.

El contenido de oxígeno del aire es normalmente suficiente para crear y mantener la capa de pasivación. Los defectos de las superficies y las imperfecciones producidas durante los procesos de fabricación y montaje alteran drásticamente la capa "autoprotectora" de la chapa de acero inoxidable y reducen considerablemente la resistencia del metal a los diferentes tipos de corrosión. Es por ello que tanto las chapas como las bobinas de acero inoxidable suelen traer un film plástico en la cara vista, que no hay que despegar hasta que el producto esté completamente terminado.

Defectos típicos en la superficie de la chapa acero inoxidable

1. Coloración por calor y capa de óxido

La oxidación a alta temperatura, causada por procesos tales como el tratamiento térmico o la soldadura, produce una capa de óxido cuyas propiedades protectoras son inferiores a las de la capa de pasivación original. También se produce una reducción de cromo en la superficie de la chapa de acero inoxidable que está justo debajo del óxido. La capa en la que se ha reducido la cantidad de cromo, que está debajo de la zona coloreada por la alta temperatura, es muy delgada, y normalmente puede eliminarse junto con el óxido. Sin embargo, es necesario eliminar esta capa para restablecer completamente la resistencia a la corrosión.

2. Defectos en la soldadura

Falta de penetración, poros, escoria y proyecciones son defectos típicos en las soldaduras; estos debilitan mecánicamente el cordón, así como la resistencia a la corrosión localizada, por ambas razones deben ser eliminadas, con esmerilado o si es necesario con soldadura de reparación. 

3. Contaminación externa

• Partículas de hierro en el mecanizado, el proceso de laminación, el corte con herramientas, el arenado y el esmerilado deben ser evitados totalmente. Estas partículas se corroen con el aire y dañan la capa de pasivación, esta corrosión muestra una decoloración desagradable y puede llegar a contaminar hasta los equipos de limpieza

• Grasas, aceites, pinturas u otra contaminación orgánica pueden brindar alojamiento a los agentes corrosivos, que al estar en contacto con el ambiente propicio, deterioran la superficie expuesta.

• Rugosidad, cordones irregulares, esmerilado o arenado excesivo producen una superficie rugosa. Esta rugosidad acumula sedimentos mas fácilmente, por lo tanto incrementa el riesgo de corrosión y contaminación en el metal.

Eliminación de defectos y limpieza de las chapas acero inoxidable

Se pueden usar diferentes métodos químicos y mecánicos para eliminar los defectos mencionados. En general, se puede optar por los métodos químicos porque ofrecen mejores resultados que los mecánicos pues estos últimos generan una superficie más rugosa, pero la desventaja de los métodos químicos son los problemas medio ambientales que producen. Seguidamente se describen en detalle estos métodos:

1. Métodos mecánicos

• Esmerilado: Es generalmente el único método a utilizar para eliminar defectos en la soldadura y las ralladuras profundas en las planchas de inoxidable. Para los discos de esmerilado o de láminas deberán tenerse en cuenta estos aspectos: Utilice herramientas adecuadas, en inoxidables usar discos sin hierro. Nunca utilice los mismos discos que se usaron en acero al carbono. No deje una superficie demasiado rugosa: a un esmerilado fuerte le sigue uno más suave con grano más fino. No recaliente la superficie, aplique con el menor esfuerzo, para no llegar a decolorar la superficie por exceso de temperatura.

• Arenado o granallado: Este método se utiliza para remover el óxido formado con el calor del soldeo y la contaminación causada con partículas de hierro en la plancha de acero inoxidable. Usar arena limpia, que no se haya usado para acero al carbono. La arena vieja se contamina, aunque haya sido utilizada solo para aceros inoxidables. No generar una superficie muy rugosa, aplicar con presión moderada y en ángulos de aproximación pequeños (lo más perpendicular a la superficie a tratar). El uso de polvo de cristal (blasting) produce un acabado muy bueno para eliminar la coloración por calor y provoca tensiones de compresión (shot peening) que mejoran la resistencia a la corrosión bajo tensión y la resistencia a la fatiga.

• Cepillado: El cepillado con cepillos de acero inoxidable o nylon da normalmente buenos resultados para quitar la coloración por calor. Este método no aumenta la rugosidad pero tampoco garantiza la completa eliminación de la zona donde se ha reducido la cantidad de cromo.

2. Métodos quimicos

Los métodos químicos pueden eliminar el óxido provocado por las altas temperaturas y la contaminación por hierro, sin dañar el acabado de la superficie de la chapa de acero inoxidable. El electropulido puede mejorar el acabado de la superficie. Dado que los productos químicos eliminan la capa de la superficie a través de una corrosión controlada, también eliminan de manera selectiva las áreas menos resistentes a la corrosión, como aquellas zonas en las que se ha reducido la cantidad de cromo.

• Electropulido: El electropulido deja normalmente una superficie que garantiza una resistencia óptima a la corrosión. El material adquiere un brillo espectacular y, lo que es más importante, le permite hacer frente a las necesidades higiénicas más rigurosas.

• Decapado: El decapado es el procedimiento químico mas utilizado para remover los óxidos de las soldaduras y las contaminaciones por hierro de la chapa de inoxidable. El proceso de decapado se puede realizar por:

• Inmersión: es un medio ácido especial cuando las piezas son de pequeño tamaño o bien en recirculación interna para cañerías y equipos en plantas industriales.

• Por spray o humectación (mojado) con una solución decapante para aplicar a grandes superficies sin problemas de chorreo.

La Pasta o Gel Decapante están específicamente formulados para ser aplicados en cualquier posición de soldadura o en el equipo a limpiar. Estos productos funcionan de una manera muy práctica y versátil para su uso en montajes y construcciones industriales.

Para los casos anteriores hay que tener en cuenta que la aplicación con temperaturas de hasta 60ºC aceleran el proceso de limpieza. Los tiempos de aplicación varían en función de la composición y concentración en la mezcla de los productos.

La calidad de la chapa de acero inoxidable incide notablemente en el tiempo a utilizar, los aceros de alta aleación resisten mejor el ataque del producto y necesitan una mayor concentración y/o más temperatura. El espesor y tipo de óxido a remover dependen del tipo de soldadura utilizado, influyendo en el proceso de decapado, siendo más eficaz en tiempo y acabado, cuanto más delgada sea la capa de óxido. En una soldadura con gas de protección se necesita menos tiempo, lográndose mejor acabado que en una soldadura de arco electrodo revestido.

• Pasivación: Una vez realizada la limpieza y eliminación del óxido por el decapado, se procede a un enjuague con abundante agua de la chapa de acero inoxidable antes de iniciar la tarea de pasivado. La función del pasivado es hacer reaccionar a la superficie metálica mediante un pasivador específico y así generar nuevamente la "capa pasivada" como estaba protegida originalmente.

Este proceso se realiza con las mismas características que el decapado y finalmente se enjuaga con agua corriente, con concentraciones inferiores a 30 p.p.m. (partes por millón) de cloro en solución.

Este tratamiento final en la elaboración metalúrgica no debería omitirse en ningún caso donde se haya trabajado con aceros inoxidables, ya sea mecánicamente o por soldadura. Para las disposiciones de la eliminación de los desechos de los procesos químicos, así como para la protección personal, es recomendable remitirse a las reglamentaciones vigentes en las zonas de aplicación

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La fabricación de fleje acero inoxidable

El proceso de ‘slitting’ es una operación de corte de una bobina de acero, aluminio u otro metal en rollos más estrechos. Existen 2 tipos de corte longitudinal, con y sin rebobinado de la bobina. 

En el proceso sin rebobinado, el material se trata en su conjunto y una o más tiras se quitarán de ella sin un proceso de rebobinado / desenrollado. Consite en serrar la bobina, como si se tratase de una barra maziza. Este proceso es mucho más económico, pero la calidad es bastante inferior, tanto en la precisión que se puede conseguir como en el acabado del corte, al tratarse de un corte con rebaba. Este tipo de corte de bobina está limitado a unas pocas aplicaciones y es el menos frecuente de encontrar.

En el proceso de rebobinado el material desenrollado se pasa a través de cuchillas o láseres, de manera que el corte longitudinal se ejecuta a través de la máquina, antes de ser rebobinado en rollos fleje acero inoxidable más estrechos. Las múltiples tiras estrechas de material son conocidos como bandas de acero inoxidable o láminas de acero inoxidable.

A pesar de ser un método mucho más preciso que el corte sin rebobinado, los flejes acero inoxidable estrechos y delgados se vuelven inestables y difícles de trabajar. Es por ello que durante el rebobinado se utilicen bobinas de rebobinado mucho más anchas que los flejes inox que se van a enrollar, con lo que se consigue mejorar la estabilidad a la vez que permiten enrollar longitudes más largas (con frecuencia decenas de kilómetros) en una sola bobina.

Fleje acero inoxidable sin temple

Hay varios métodos disponibles para las aleaciones y temples más blandos. En estos casos se utilizan cuchillas rectas o circulares. En algunos casos las cuchillas cortan a través del material, mientras que en otros sistemas simplemente aplastan el material contra un rodillo duro. Ambos sistemas funcionan como cuchillos cortando el material en flejes de acero inoxidable estrechos. Las cuchillas de corte se pueden ajustar a una anchura deseada. Algunas máquinas tienen muchas hojas para aumentar las opciones de anchos de corte, otras tienen una sola hoja y se pueden establecer en la ubicación deseada. El fleje acero inoxidable se rebobina en rollos de papel, de plástico o de metal en el lado de salida de la máquina.

El proceso se utiliza debido a su coste y a la alta precisión unido a la producción en masa. Algunas máquinas tienen un programa que supervisa las cuchillas y las afila automáticamente para mantener la calidad y la precisión del corte. Dependiendo de la industria y el producto que se está flejando, estas máquinas puede variar entre 10m/min (telas metálicas especiales) y 5000m/min (proceso de foil de aluminio). Las máquinas también pueden incorporar una amplia automatización para controlar con precisión la tensión de material, colocar automáticamente los cuchillos de corte longitudinal, alinear automáticamente los núcleos sobre los cuales se enrolla el material y reducir la manipulación manual de los rollos.

Fleje acero inoxidable templado

Para aleaciones de acero inoxidable más duras no se pueden utilizar cuchillas. En su lugar se utiliza una forma modificada de cizallamiento. Dos rodillos cilíndricos con costillas a juego y ranuras se utilizan para cortar un rollo de gran tamaño en múltiples flejes más estrechos. Este proceso de producción continua es económico y preciso, por lo general más preciso que el resto de procesos de corte. Sin embargo la aparición de bordes ásperos o irregulares conocidos como rebabas son comunes en los bordes de hendidura. La geometría de estos rodillos está determinada por las tolerancias específicas además de el tipo de material y el espesor de la pieza de trabajo.

Maquinaria de slitting

Para bobinas de acero inoxidable el divisor se compone de tres partes principales: el desenrollador, el divisor y el enrollador. El material se alimenta desde el desenrollador a través de la línea de contacto entre las dos ruedas de corte circulares (uno en la parte superior y otro en la inferior) y a continuación, vuelve a enrollarse en la bobina mediante el enrollador.

Cuando se utiliza el término "cortadora rebobinadora" o "slitting machine" para describir la máquina, nos referimos al conjunto de las tres partes de la máquina. Las cortadoras rebobinadoras normalmente se utilizan, a parte de para el corte de fleje acero inoxidable para cortar láminas aluminio, plástico o papel. El desenrollado se activa o se frena para mantener la tensión correcta en el material. Algunas máquinas tienen un desenrollado impulsado lo que reduce el efecto de la inercia al comenzar a desenrollar bobinas pesadas ​​o cuando el material es muy sensible a la tensión, como es el caso del fleje de acero inoxidable.

La sección de corte longitudinal tiene tres opciones principales:

• Cuchillas de corte: es ideal para las láminas delgadas y foils de materiales plásticos. Se trata del sistema más sencillo y rápido de instalar.

• Cizallas rotativas: tanto el macho como la hembra trabajan juntos para dar un efecto de corte de tijera. Este sistema se utiliza ampliamente para corte longitudinal de film de aluminio, foils y láminas de materiales dúctiles. Aunque es necesario más tiempo durante la configuración de los cuchillos, estos se mantienen afilados durante más tiempo que las cuchillas. El tiempo de preparación se puede reducir mediante el uso de un sistema de posicionamiento automático.

• Corte mediante aplastamiento; un cuchillo masculina corre contra un yunque. El sistema funciona bien con ciertos materiales, como telas no tejidas y espumas.

El uso por la industria transformadora

El proceso de fabricación de fleje acero inoxidable es una técnica muy utilizada por la industria transformadora. Este sector se refiere normalmente a las empresas que laminan, lacan, anodizan e imprimen. Una típica empresa transformadora es la encargada de material de embalaje flexible para envasar alimentos. Esto puede implicar la compra de grandes bobinas de acero inoxidable, film de aluminio o película de plástico (BOPP), que luego se imprime en el diseño del cliente y se recubre con adhesivo de sellado en frío para uso en máquinas de envasado de alta velocidad.
Empresas que fabrican cintas transportadoras de acero templado también hacen uso de slitters para cortar la banda a la medida indicada por el cliente, al igual que los fabricantes de cintas metálicas para prensas dobles.

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Herramientas para el mecanizado del titanio

El fresado de titanio siempre ha sido un proceso difícil, pues a parte de la dificultad debido a las características del material, es necesario realizar el proceso en la mayoría de los casos con precisión.

1. Introducción
2. Comprender los desafios
3. Utilizando las herramientas adecuadas
4. Mantener la temperatura correcta
5. Potencial de nuevos métodos
6. Un proceso delicado

1. Introducción

Sectores que hacen un uso intensivo de elementos en titanio como el aeroespacial o el de la medicina necesitan de instrumentos de muy alta calidad. Las características del titanio lo hacen ideal contra el desgaste o la corrosión, pero esos mismos rasgos pueden provocar amplios desgastes, estrés y hasta roturas en las herramientas utilizadas para su mecanizado.

Con el fin de hacer frente a estos desafíos únicos, los operarios necesitan algo más que las herramientas adecuadas. Es importante utilizar las técnicas adecuadas para extender la vida de las herramientas y producir los productos de titanio con el nivel de calidad que esperan nuestros clientes.

Tanto el fresado de chapas de titanio como mecanizado de barras de titanio es un proceso que requiere bastante tiempo. De hecho, la mayoría de los costes de los productos de titanio están relacionados con la dificultad y el tiempo de mecanizado, más que por el coste del material en sí. Y puesto que el titanio es un material de gran dureza, no se puede simplemente aumentar la velocidad de corte de la fresadora, pues esto provocaría un desgaste excesivo de las herramientas de corte e incluso que se llegaran a dañar. Por lo tanto, para mecanizar correctamente planchas de titanio hay que utilizar las herramientas adecuadas para el trabajo.

2. Comprender los desafíos

Con el 40% y el 50% de los costes de piezas de titanio directamente relacionados con el mecanizado, las empresas necesitan nuevas maneras de aumentar la velocidad y por ende reducir el coste del fresado. Sin embargo, el aumento de la velocidad de corte se tiene que llevar a cabo sin disminuir la calidad del producto final y sin dañar las herramientas de fresado.

Una de las mayores diferencias del titanio respecto a otros metales, es la forma en que se acumula el calor. Dado que este metal es muy resistente al calor, las altas temperaturas que se generan a durante el proceso de corte no se disipan con las virutas, como sería el caso para el acero o aluminio. En cambio, el calor es absorbido por la herramienta de corte. De hecho, debido a que la conductividad térmica del titanio es tan baja, un fresado demasiado agresivo podría provocar un incendio. Además de eso, aunque el titanio no es tan duro como otros metales, sí que es muy abrasivo, lo que puede provocar mayor desgaste a las herramientas de corte.

3. Utilizando las herramientas adecuadas

Cualquier tipo de mecanizado de metal conducirá al desgaste de las herramientas, pero cuando se trata de titanio algunas precauciones adicionales son necesarias para ayudar a extender la vida de la herramienta, manteniendo una velocidad de corte sostenible y rentable.

El mecanizado de barras de titanio y planchas de titanio requiere una geometría positiva de la herramienta combinada con una preparación correcta de los bordes para proteger la herramienta, de manera que esta pueda hacer cortes eficientes. En cuanto a la elección de la herramienta de corte, la mayoría de los operarios mecánicos prefieren carburo porque tiene una resistencia al desgaste mayor, lo que permite mayores velocidades de corte. Sin embargo, el carburo es más frágil que el acero a altas velocidades, por lo que hay algunos casos en los que podría no ser ideal.

4. Mantener la temperatura correcta

Con el fin de compensar la cantidad de calor generado durante el proceso de fresado, es necesario utilizar un producto refrigerante para disipar el calor y proteger el borde de la herramienta. Algunas herramientas emplean refrigerante a través del huso para refrigerar directamente en el borde de corte. En algunos casos, dependiendo de la profundidad del corte, se necesita una bomba de refrigerante de alta presión para evitar que virutas se suelden al borde de corte.

5. Potencial de nuevos métodos

Ha habido mucha discusión acerca del mecanizado asistido térmicamente como alternativa. Básicamente, esta técnica implica el uso de un láser para calentar y ablandar el metal antes del proceso de fresado. Se ha utilizado en metales extremadamente duros y ha mostrado ciertas ventajas; en la mayoría de los informes ha demostrado que la mecanización se mejora a través de este método (es decir, las fuerzas de corte se reducen claramente), pero no existen pruebas concluyentes que indique que también extiende la vida de la herramienta.

6. Un proceso delicado

Incluso un pequeño aumento en la velocidad de fresado en el titanio puede conducir a mucho mayor desgaste de las herramientas. Encontrar ese equilibrio entre velocidad y cuidado de la herramienta puede ser difícil, pero es necesario para poder producir productos de calidad a precios moderados.

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Análisis del sector del titanio para 2017

A pesar de las tendencias a la baja en la exploración de petróleo & gas, el sector podría desarrollar oportunidades para el titanio.

Se espera que los mercados industriales mundiales no aeroespaciales presenten un viaje lleno de alti-bajos para el sector del titanio en 2017 y la primera mitad de 2018, dictada en gran parte por las vicisitudes en el sector de petróleo y gas mundial. Sin embargo, una disminución en un extremo del espectro de negocios industrial puede, de hecho, crear oportunidades en el otro extremo para el mercado de titanio.

El analista de mercados Chris Olin, prevee que en comparación con la actividad empresarial en el sector aeroespacial, la demanda de aleaciones de titanio en los mercados industriales no aeroespaciales sea tibia durante la mayor parte de 2017 y principios de 2018.

Olin dijo que su lista de mercados industriales globales no aeroespaciales clave incluye la desalinización, petróleo y gas, generación de energía, la industria en general y las infraestructuras, procesos químicos, marinos y navales, y la energía nuclear. "Hemos estado viendo debilidad en los diferentes sectores industrial, excepto el aeroespacial" observó Olin, señalando que, año tras año, los niveles de negocio podrían estar bajando hasta un 10 por ciento en 2017. "El principal problema ha sido el colapso de los precios del petróleo y del gas. Por el momento, realmente no hay noticias positivas en los mercados industriales para el negocio de titanio. "Como resultado, dijo distribuidores, muy sabiamente, han salido a buscar negocio fuera de los sectores industriales, a la vez que ajustaban sus niveles de inventario a la demanda del mercado.

Según el analista, el petróleo debe recuperar al menos el nivel de $50 por barril para poner en marcha una nueva ola de inversiones, lo que tendría un efecto en cascada entre los diversos mercados industriales. Esto provocaría más dólares de inversión de capital. "Ha sido difícil conseguir la inversión para emprender nuevos proyectos" dijo.

Existe la posibilidad de un rebote en los mercados industriales en 2017, dijo, señalando el hecho de que la cadena de suministro de titanio y los niveles generales de inventario están ahora en "un equilibrio mucho mejor" en comparación con los últimos años. "Los vientos en contra para los mercados industriales (observados durante la segunda mitad de 2016) se han apagado y hay mucha menos presión de los inventarios procedentes de los distribuidores. Como tal, Olin anticipa una mejora de la actividad industrial del titanio durante el año 2017, cogiendo impulso de cara a 2018.

A medida que los mercados industriales se siguen ajustando a la caída en picado de los precios del petróleo, y las consecuentes ondulaciones a través de diversos sectores de actividad, Rob Henson, el presidente del Comité Industrial de la Asociación Internacional de titanio se mostró optimista de que la industria de titanio recuperará su impulso a medida que la industria del petróleo vuelve a aumentar el capital inversión durante los próximos 12 a 18 meses.

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Chapa de aluminio para fachadas y cubiertas

Las fachadas realizadas mediantes chapas de aluminio permiten realizar una arquitectura compleja y adaptarse a todo tipo de formas, sean curvas o rectas, así como para la formación de revestimientos de pilares y otras aplicaciones arquitectónicas.

Los juegos y gamas de colores, lisos y metalizados, permiten un diseño creativo de fachadas, posibilitando crear contrastes y singularidades sobre superficies y formas. En fachadas, la serie 3000 (aleación 3105) es la más utilizada por reunir los requisitos adecuados tanto por sus propiedades mecánicas como por sus posibilidades en acabados superficiales (estética). Por lo tanto la mayoría de fabricante de chapas lacadas de aluminio, tanto para pintura seca como para pintura líquida utilizan como base la aleación AW-3105 semi-duro.

A pesar de que existen múltiples tipos de pinturas acrílicias, para fachadas se recomienda utilizar PVDF, pues estas aplicaciones requieren de un material altamente resistente a ácidos, bases y disolventes, que aguantes bien las altas temperaturas, al envejecimiento y los rayos ultravioleta, por lo que los fabricantes suelen dar una garantía minima de 10 años. Otro punto importante del lacado PVDF es que existe una amplia gama de colores/acabados, por lo que el proyectista puede obtener el acabado deseado fácilmente.

Doble techo paneles aluminio lacado perforado

En caso en que el proyectista quiera darle un acabado metálico a la fachada, se puede utilizar chapas anodizadas de aluminio, normalmente aleaciones de la serie 5000, como la AW-5005. Existen 2 métodos de producir aluminio anodizado, mediante un proceso en continuo o por lotes. En este segundo caso, las chapas se cortan a medida, a partir de una bobina que se ha anodizado en continuo mediante tratamiento anódico y un posterior proceso químico para conseguir una uniformidad cromática, aspecto metálico de alta calidad, dureza superficial y alta resistencia a la corrosión. En el caso del anodizado por lotes, las chapas se colocan en un bastidor que posteriormente se introduce en el baño anodico. Este método permite anchos de chapa más grandes que el tratamiento en continuo.

Fachada paneles aluminio anodizado dorado

Chapas perfiladas, onduladas, onduladas-microperforadas y grecadas ofrecen un amplio abanico de posibilidades para la creatividad en fachadas, tejados y cubiertas. Su proceso de fabricación, especialmente estudiado para su uso externo incluye tratamiento previo, impregnación y recubrimiento. Estos procesos de transformación mecánica son compatible tanto con las chapas anodizadas como con las chapas lacadas de aluminio.

Entre las diferentes ventajas que nos ofrece la utilización del aluminio para las aplicaciones constructivas se encuentran:

• Ligereza, unida a gran rigidez
• Planitud de superfície, permitiendo grandes formatos
• Extremadamente resistente a la intemperie, incluso los ambientes más agresivos
• Mejora del aislamiento acústico de los edificios
• Gran diversidad de formas y acabados
• El aluminio es un material totalmente reciclable

Por todo lo anterior el aluminio se ha ido consolidando como un material indispensable en la edificación , y hoy es día es difícil encontrar un edificio moderno que en el que no se incluya.

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Planchas y chapas de aluminio

Indice

1. Introducción
2. Características importantes del aluminio
3. Fabricación de planchas de aluminio
4. Fabricación de lámina de aluminio
5. Aplicaciones de las planchas de aluminio
6. Las aplicaciones de la chapa de aluminio

1. Introducción

Al pasar el aluminio entre rodillos de presión el material se hace más delgado y más largo en la dirección en que se mueve. Este simple proceso es la base para la producción de planchas de aluminio, lámina de aluminio y foil de aluminio. La chapa, la forma comercial del aluminio más ampliamente utilizada se utiliza en aplicaciones como el aeroespacial (estructura de la aeronave), el transporte (carrocería), embalaje (latas y tapas) y la construcción (fachadas de edificios)

2. Características importantes del aluminio

La chapa de aluminio se puede reciclar continuamente sin pérdida de propiedades. El reciclaje de la plancha de aluminio ahorra más del 90 por ciento de la energía necesaria para la producción de aluminio primario.

Cumple los estándares más estrictos: el aluminio de blindaje clase militar cumple con los estándares de rendimiento más exigentes del Ejército de los Estados Unidos. El escudo de aluminio puede desviar el calibre 50 mientras que este mismo calibre puede perforar otros materiales.

Se considera foil de aluminio a partir de espesores de 0,008 pulgadas hasta 0,25 pulgadas de espesor. El espesor de las planchas de aluminio comienza a partir de 0,250 pulgadas de espesor.

Aumento de su resistencia a bajas temperaturas. La chapa de aluminio es utilizada para la fabricación de tanques de almacenamiento en muchas industrias en parte porque algunas aleaciones de aluminio son más resistentes cuando las temperaturas son muy bajas.

3. Fabricación de planchas de aluminio

Exiten 2 tipos de tipos de fabricación del aluminio: material fabricado en colada continuna y material fabricado por el proceso de direct chill. Actualmente el proceso de direct chill se está imponiendo pues permite obtener un material más homogéneo y con menos tensiones residuales. Ambos métodos unicamente se diferencian en el momento de la colada, pues el proceso de laminación es idéntico en ambos métodos.

El laminado se inicia a partir de lingotes de refundición precalentados que pueden pesar más de 20 toneladas. El tamaño de los rodillos dependerá del tamaño de los lingotes, siendo un lingote estándar de aproximadamente 6 pies de ancho, 20 pies de largo y 2 pies de altura. El lingote se calienta en primer lugar a la temperatura de laminación y se introduce en un tren de desbaste, hasta que el grosor se reduce a solo unas pocas pulgadas. A continuación se puede aplicar un tratamiento en frío o el caliente al bloque, con el fin de aumentar su resistencia.

Las aleaciones de mayor resistencia se procesan a altas temperaturas y luego se enfrían rápidamente a temperatura ambiente. A continuación se estiran para enderezar y eliminar las tensiones internas desarrolladas durante la laminación y tratamiento de calor. El aluminio se envejece naturalmente a temperatura ambiente o artificialmente en un horno para desarrollar la combinación deseada de dureza y resistencia a la corrosión. Por último, la plancha de aluminio se corta a su tamaño final. Las chapas de aluminio producido pueden utilizarse en las medidas comerciales o mecanizarse hasta obtener la forma necesaria para su aplicación final.

4. Fabricación de lámina de aluminio

La producción de lámina de aluminio o foil de aluminio generalmente se inicia de la misma manera que las planchas pero el bloque se enrolla continuamente en el tren de desbaste para reducir el espesor y las marcas de las bobinas en el extremo de la línea. Estas bobinas de aluminio son a continuación laminada en frío en una o más pasadas a través de los rodillos.

Las bobinas se pueden calentar en un horno para ablandar antes de la laminación en frío, de manera a producir las propiedades mecánicas deseadas. La laminación en frío es el paso final para algunas láminas de aluminio, pero para otros se someten a un nuevo tratamiento a alta temperatura para aumentar su resistencia.

Bobina aluminio obtenida por laminación

5. Aplicaciones de las planchas de aluminio

La plancha de aluminio se utiliza para aplicaciones de alta resistencia tales como las que se necesitan en la industria aeroespacial, militar y transporte. La plancha de aluminio se mecaniza para dar forma a los tanques de combustible de las naves espaciales y aviones. Se utiliza para tanques de almacenamiento en muchas industrias, especialmente debido a que algunas aleaciones de aluminio se vuelven más difíciles a temperaturas muy frías. Esta propiedad es particularmente útil para materiales criogénicos (baja temperatura). La plancha también se utiliza para hacer secciones estructurales para coches y barcos, así como el blindaje de vehículos militares.

6. Las aplicaciones de la chapa de aluminio

La chapa de aluminio está presente en los principales mercados industriales. El sector del embalaje utiliza la chapa para la fabricación de latas y cajas. En el transporte, la chapa de aluminio se utiliza para la fabricación de paneles de carrocerías de automóviles y cabinas de camiones. La plancha de aluminio se utiliza también en aparatos y utensilios de cocina. En la construcción se utiliza en productos tales como cerramientos, canalones, techos, persianas y toldos. La chapa de aluminio anodizada puede ser en negro, oro, rojo, azul y cientos de otros colores. También es posible obtener grabados en diferentes acabados; mate, pulido espejo o con relieve para parecerse a la madera y pintado.

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El aluminio en la aviación y aeroespacial

Breve historia del aluminio en la aviación

La primera persona en entender el potencial del aluminio en la industria aeroespacial fue el autor Julio Verne. Su libro Viaje a la luna (publicado en 1865) proporciona una descripción detallada de un cohete de aluminio.

En 1903, los hermanos Wright construyeron su biplano de madera con un cárter de aluminio.

Durante la Primera Guerra Mundial, la ligereza del aluminio se convirtió en esencial durante en el diseño y desarrollo de los aviones.

Durante la Segunda Guerra Mundial, la producción de aluminio se disparó. La producción de aviones estadounidense (julio 1940 a agosto 1945) ascendió a un número asombroso de 296.000 aviones. Más de la mitad fueron hechos principalmente de aluminio.

Desde entonces las aleaciones de aluminio han ido evolucionando hasta utilizarse para construir los primeros cohetes. El revestimiento del cohete Vanguard utilizado para lanzar el Titan y el primer cohete americano en órbita se fabricaron en aleaciones de aluminio. Otro hecho interesantes es que el aluminio fue utilizado en el principal motor como propelente sólido en la lanzadera de refuezo espacial de cohetes, ya que tiene una alta densidad de energía volumétrica y es difícil que se inflame accidentalmente.

El aumento de la tecnología de la aviación y cohetes está directamente relacionada con un aumento en la producción de aleaciones de aluminio. Desde la utilización por los hermanos Wright de un motor de aluminio en su primer biplano hasta el uso por la NASA de una aleación de aluminio-litio en la nueva nave espacial Orion, el aluminio ha permitido a la la humanidad poder volar, tanto alrededor de la Tierra como al espacio.

Momentos importantes para recordar

• En 1903 los hermanos Wright utilizan aluminio para fabricar el cárter de su primer biplano de madera.

• Para la defensa durante la Segunda Guerra Mundial; En 1942, la ciudad de Nueva York WOR emite el programa de radio "aluminio para la Defensa" para alentar a los estadounidenses a contribuir al esfuerzo de guerra con chatarra de aluminio.

• El módulo de comando Apolo se realizó con mediante panel de abeja de aluminio entre planchas de aleación de aluminio.

• El transbordador espacial Orion; Lockheed Martin ha elegido una aleación de litio-aluminio para las principales estructuras de la nueva nave espacial Orion de la NASA.

El alumino en la aviación moderna

Lla célula de un avión de transporte comercial moderna típica es de aluminio a 80 por ciento, debido al peso. Las aleaciones de aluminio son la elección principal para el fuselaje, alas y estructuras de soporte de los aviones comerciales y aviones de carga / transporte militar. Los componentes estructurales de la aeronave corriente marina de Estados Unidos son de aluminio forjado (forjado, componentes mecanizados y montados). La atención se centra ahora hacia la fundición de aluminio, una tecnología que ofrece menores costos de fabricación y capacidad de alcanzar formas complejas y flexibilidad para incorporar los conceptos de diseño innovadores. La resistencia del aluminio se ha puesto a prueba en los proyectos más exigentes y en muchos casos se ha impuesto a materiales más pesados como el acero o el titanio.

El alumino en la carrera espacial

Desde el lanzamiento del Sputnik hay medio siglo, el aluminio ha sido el material de elección para las estructuras espaciales de todo tipo. Elegido por su bajo peso y su capacidad para resistir las presiones generadas durante el lanzamiento y operación en el espacio, se utilizó aluminio en el transbordador espacial Apolo, los transbordadores espaciales de laboratorio espacial y la Estación Espacial Internacional. Las aleaciones de aluminio superan consistentemente a otros metales en áreas tales como la estabilidad mecánica, refrigeración, gestión térmica y reducción de peso.

El futuro: la exploración espacial continúa

El MPCV (Vehiculo Multi-Propósito con tripulación) Orion de la NASA será la nueva generación de vehículos de exploración espacial. Las principales estructuras de la nave espacial Orion están hechas de una aleación de aluminio-litio y serán cubiertas por una versión avanzada de losetas de protección térmica utilizadas en el transbordador espacial.

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Banda de aluminio y flejes aluminio en continuo

En este articulo vamos a describir las diferentes aleaciones comerciales de aluminio y las consideraciones a la hora de escoger la aleación correcta para su proyecto. A continuación comentaremos un proceso de fabricación relativamente nuevo que permite anodizar o lacar el material en continuo, en lugar de tener que hacerlo por lotes de chapas, lo que se traduce en un coste de producción menor y mayor flexibilidad a la hora de trabajarlo.

Principales aleaciones del aluminio

• Aleación AW-1100: Buena soldabilidad y fácil mecanizado
• Aleación AW-2011: Fácil mecanizado, tratable térmicamente
• Aleación AW-2024: Alta resistencia mecánica, tratable térmicamente
• Aleación AW-3003: Buenas soldabilidad y fácil mecanizado
• Aleación AW-5052: Gran resistencia a la corrosión
• Aleación AW-6061: Gran resistencia a la corrosión, tratable térmicamente
• Aleación AW-6063: Buena soldabilidad y resistencia a la corrosión
• Aleación AW-7075: Alta resistencia mecánica

Consideraciones a la hora de escoger una aleación

Al elegir una aleación de aluminio, hay que considerar si el proyecto en cuestión requiere unos valores concretos para algunas propiedades físicas del material y también si este va a someterse a alguno de los siguientes procesos de fabricación:

• Formabilidad o trabajabilidad
• Soldabilidad
• Mecanizado
• Resistencia a la corrosión
• Tratamientos térmicos
• Resistencia mecánica
• Aplicaciones típicas de uso final
• Anodizado / lacado

Lacado / anodizado de aluminio por lotes

El aluminio que sale de las empresas de laminación se encuentra en 2 formas comerciales: en bobinas de aluminio o en chapas de aluminio, que se obtienen a partir de la bobina, aplicando un proceso de aplanado y corte.Hasta hace poco únicamente era posible lacar / anodizar el material cortado como las chapas pues las balsas donde se introducirá el material tenían unas medidas máximas que limitaban el tamaño de las chapas que se podían bañar, pero desde hace poco tiempo se ha empezado a comercializar banda de aluminio anodizada y banda aluminio lacada en continuo.

Esto ha sido posible gracias al desarrollo de lineas de anodizado / lacado en continuo. Estas lineas de fabricación utilizan unos nuevos rodillos que permiten enrollar y desenrollar el fleje de aluminio sin alterar la superficie del material recién anodizado / lacado. Para que esto sea posible es necesario contar con naves de gran amplitud, para que sea posible extender el fleje de aluminio de manera que este vaya pasando longitudinalmente por las diferentes etapas del proceso: aplanado en los rodillos, imprimación en la balsa, secado en los sopladores y posterior enrollado otra vez mediante rodillos. Además todo el proceso de tiene que llevar a cabo en una atmósfera controlada, pues cualquier impureza que pueda marcar el material echará a perder todo el lote.

Este nuevo proceso de fabricación es interesante para todas las empresas que utilizan fleje de aluminio en sus procesos de fabricación pues les permite ahorrarse la etapa de lacado / anodizado, al venir el material con el tratamiento superficial ya aplicado. Además el fleje lacado / anodizado puede venir con un film protector para que este se pueda estampar, mecanizar o embutir sin que sufra rayaduras o despecfectos durante la producción. Algunas de las empresas que pueden beneficiarse de este producto podemos nombrar todas aquellas que realicen aplicaciones para iluminación (plafones, halógenos), marcos (ventanas, fotografías), matricería (tanto para estampación como embutición de piezas), molduras (automóvil, industria del mueble) y muchas otras. 

fleje aluminio lacado

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