Universidad Ricardo Palma Escuela Académico Profesional de Ingeniería Industrial
Facultad de Ingeniería
LAMINADO PLANO Y FORMADO DE LAMINADO DE METALES
Profesor: Amado Crisógono Crisógono Castro Chonta Curso: Procesos de Manufactura I
Laboratorio Nº
Perú- Lima, 2015 Pái!a 1
Diseñado por Amado de Dios (amado_dedios@hotmail,com)
1. Objet bjetiv ivo o
Conocer las tecnologías del proceso de manufactura del laminado plano, y form formad ado o del del lami lamina nado do de meta metale les, s, y el funci funcion onam amie ient nto o de las máquinas utilizadas en este proceso. Conocer los procesos de manufactura de laminado en caliente y frío. Conocer las ventajas ventajas y aplicaciones de este proceso. proceso. Reconocer los materiales y herramientas que fueron utilizadas en los videos expuestos.
2. Fundam Fundament entos os Teóri Teóricos cos:: Laminado de metales: Es un proceso de deformacin en el cual el espesor de la tira metálica se reduce mediante fuerzas de compresin ejercidas por dos rodillos opuestos movido cada uno por motores el!ctricos. "os rodillos giran, para jalar el material de tra#ajo y a la vez apretarlo entre ellos. $demás de la o#vi #via deformac macin in volum!trica ica, tam#i!n se produce deformacin en la estructura del material, lo que tam#i!n indicará si el material se ha endurecido o no. Este proceso requiere equipo pesado llamados molinos laminadores o de laminacin. Tipos de laminado: "$%&'$() E' C$"&E'*E+ "a mayoría del laminado de metales se realiza en caliente de#ido a la gran cantida cantidad d de defor deformac macin in requer requerida ida.. "os "os meta metale les s lami lamina nado dos s en calie calient nte e están normalmente li#res de esfuerzos resi residu dual ales es y sus sus prop propie ieda dade des s son son isotrpicas. Consiste en rodillos entre los cuales se introduce el metal a altas temperaturas y se deforma hasta o#tener el espesor deseado, estos giran jalando el metal de tra#ajo y simultáneamente lo aprietan entre ellos.
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"a deform deformac acin in plásti plástica ca en calie caliente nte se realiz realiza a llevan llevando do el materia materiall a altas altas temp temper erat atur uras as.. Esto Estos s proc proces esos os perm permit iten en la modi modific ficac aci in n de la estr estruc uctu tura ra cristalina y el tamao de grano.
"os rodillos giran para jalar el material de tra#ajo y simultáneamente apretarlo entre ellos aplicando una presin radial. "o "o que conlleva a que que el espesor se reduzca, a una cantidad llamada tiro -draft. El laminado aumenta usualmente el ancho del material de tra#ajo. Esto se llama ensancha ensanchado do -spreading. -spreading. En este proceso proceso existe existe la conserva conservacin cin del material, de tal manera que el volumen del metal que sale de los rodillos es igual al volumen que entra. "$%&'$() E' /R&)+ El laminado en fri hace más resistente el metal y permite o#tener tolerancias deseadas deseadas.. $demás $demás la superficie superficie del material material está li#re de incrustacio incrustaciones nes u oxido. oxido. 0or ello, los rollos, laminas, laminas, etc. )#tenidos )#tenidos en fri son ideales ideales para el estampado de paneles exteriores y otros productos. "a relacin de espesor de entrada a los rodi rodill llos os fren frente te al espe espeso sorr de salid salida a es menor que en el caso de laminado en caliente, caliente, necesitánd necesitándose ose varias varias pasadas pasadas hasta completar el proceso %)"&')1 "$%&'$()RE1 El molino de laminacin #ásico consiste en dos rodillos opuestos y se llaman molino molino de lamina laminaci cin n de dos rodillos rodillos.. "os rodillos rodillos en estos estos molino molinos s tiene tiene diámetros de 2 a 3,4pies, y los rodillos pueden ser o no reversi#les. *en *eniendo iendo lo siguiente+
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%olino no Reversi#le, "os rodillos giran siempre en la misma direccin y el tra#ajo siempre pasa a trav!s tr av!s del mismo lado. %oli %olino no Reve Revers rsi# i#le le,, 0erm 0ermit ite e la rota rotaci cin n de los los rodi rodill llos os en am#a am#as s dire direcc ccio ione nes, s, de mane manera ra que que el tra#a tra#ajo jo pued puede e pasar pasar a trav! trav!s s de cualquier direccin.
*&0)1 (E %)"&')1 a %olino %olino de dos rodillo rodillos. s. /ue el primero y el más simple pero su capacidad de produccin tiende a ser #aja de#ido al tiempo que se pierde al tener que regresar el metal al frente del tren o molino. # %olino %olino de tres tres rodi rodillo llos. s. *ienes las ventajas de los molinos reversi#les de dos rodillos. Estos Estos molinos de#en tener mesas eleva#les en am#os lados de los rodillos. "a holgura en un molino molino de tres rodillos no puede ser ser ajustada entre entre pasadas, pasadas, por ello de#en de#en cortarse ranuras o canales en la superficie del rodillo para lograr diferentes reducciones. c %olino %olino de cuatro cuatro rodill rodillos os En los molinos de cuatro rodillos se usan dos rodillos de diámetro menor para hacer contacto con el tra#ajo y dos rodillos detrás como respaldo.
d %olino %olino en conj conjunt unto o o raci racimo mo Es otra configuracin que permite el uso de rodillos menores contra el tra#ajo. (e#ido a las altas fuerzas de laminado, los rodillos menores podrían desviarse elásticamente con el paso de la laminacin, sí no fuera por los rodillos más grandes de respaldo que los soportan.
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e %olino %olino de rodillo rodillos s tánd tándem em 1e usa para lograr altas velocidades de rendimiento en los productos estándar. Esta configuracin consiste en una serie de #astidores de rodillos.
3. Materiales, Materiales, instrument instrumentos os y euipos euipos a utili! utili!ar ar
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5orno de fundicin y horno el!ctrico. %etal fundido y reci!n solidificado. %olino de dos rodillos. "upias o planchas de co#re o aluminio. 6arras cilíndricas y cuadradas. &nstrumentos de medicin.
". #etall #etalles es de la parte parte e$perim e$periment ental al
Operaciones de laminación: El tra#ajo tra#ajo empieza empieza con un metal fundido fundido y reci!n reci!n solidificad solidificado. o. $7n caliente, el lingote se coloca en un horno donde permanece varias horas, hasta alcanzar una temperatura uniforme en todo el cuerpo, para que pueda fluir normalmente durante el laminado. 0ara el acero la temperatura de laminacin está alrededor de los 8299:C. Formas %ntermedias: %ntermedias: El lingote recalentado pasa al molino de laminacin, donde se lamina para convertirlo en unas ;formas intermedias<. Estas formas son luego laminadas para convertirlas en productos finales+ •
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"upias.= *iene una seccin transversal de >pulg. o mayor. "as lupias se laminan para generar perfiles estructurales y rieles para ferrocarril. *ocho. = 1e lamina a partir de una lupia y es cuadrado con dimensiones de 8.4pul 8.4pulg. g. por lado o mayor mayor.. "os tochos tochos se lamina laminan n para para produc producir ir #arras y varillas. 0lanchn.= 1e lamina a partir de un lingote o de una lupia y tiene una seccin rectangular de 89pulgadas de ancho o más, y un espesor de 8,4pul 8,4pulga gadas das o más. más. Estas Estas se lamina laminan n para para conve convertir rtirlas las en placas placas,, lami lamina nas s y tira tiras. s. "as "as plac placas as lami lamina nada das s en cali calien ente te se usan usan para para la construccin de otros productos.
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Laminado de per&iles. per&iles. En el laminado de perfiles, el material de tra#ajo se deforma para generar un contorno en la seccin transversal. "os productos hechos por este proceso incluyen perfiles de construccin construccin como vigas en &, en " y canales en ?, vías de ferrocarril y #arras redondas y cuadradas
El proceso se realiza pasando el material de tra#ajo a trav!s de rodillos que tienen impreso el reverso de la forma deseada. "os rodillos para este proceso son complicados, y el material inicial de forma cuadrada. 0or la forma de los molinos, para evitar agrietamientos o torceduras se realiza lentamente y de manera manera gradual gradual utilizando utilizando rodillos horizontales horizontales y verticales verticales para lograr lograr una reduccin consistente del material de tra#ajo.
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Otras operaciones de laminado: Laminado Laminado de anillos. anillos. Es un proceso de deformacin que lamina las paredes gruesas de un anillo para o#tener anillos de paredes delgadas, pero de un diámet diámetro ro mayor mayor.. Confor Conforme me el anillo anillo de parede paredes s gruesa gruesas s se compri comprime, me, el materi material al se alarga alarga,, hacien haciendo do que el diámet diámetro ro del anillo anillo se agran agrande. de. Este Este proc proces eso o se aplic aplica a en calie calient nte e para para anil anillo los s gran grande des s y en fri fri para para anill anillos os pequeos.
Laminado de cuerdas. El laminado de cuerdas se usa para formar cuerdas en partes partes cilínd cilíndric ricas as median mediante te su lamina laminaci cin n entre entre dos dados. dados. Es el proces proceso o comerc comercial ial más import important ante e pues pues permit permite e o#tene o#tenerr pernos pernos,, tornil tornillos los,, etc. etc. "as velocidades de produccin pueden ser muy altas, por lo cual es un proceso rápido@ algunas otras ventajas son la #uena utilizacin del material, cuerdas fuertes por el endurecimiento por tra#ajo, superficies lisas, mejor resistencia a la fati fatiga ga por por los los esfu esfuer erzo zos s de comp compre resi sin n que que se intr introd oduc ucen en dura durant nte e el laminado.
"aminado de engranajes. 0roceso en frío que produce ciertos engranes, y es similar al laminado de cuer cuerda das. s. El lamin laminad ado o de engr engran anes es tam# tam#i! i!n n pose posee e una una alta alta velo veloci cida dad d de produccin, #uena resistencia a la fatiga y menos desperdicio de material.
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'. (ues (uesti tion onar ario io 1. A5acer un ()0 de este proceso de manufactura y explicar cada operacin del laminado plano de metalesB 2. A5acer un ()0 de este proceso de manufactura y explicar cada operacin del laminado de perfiles de metalesB 3. A5ac A5acer er un ()0 ()0 del del proc proces eso o de manu manufa fact ctur ura a y expl explic icar ar cada cada operacin del laminado de cuerdasB ". A5acer una ilustracin esquemática de la secuencia de operaciones para el laminado plano de metales y para el laminado de perfilesB '. Au! característic características as de#en de#en de poseer poseer los metales o aleacione aleaciones s para este procesoB ). AEl proceso de manufactura de laminado plano y de perfiles de metales requieren de varios parámetros que de#en controlarse para tener una produccin uniformeB ACuáles son y discutir cada unoB *. ACuá ACuále les s son son las las vent ventaj ajas as y limita limitaci cion ones es de cada cada uno uno de esto estos s procesos de manufactura del laminado plano y del laminado de perfilesB +. En un #ast #astid idor or o molin molino o de lami lamina naci cin n ACuá ACuáll es el disp dispos osit itiv ivo o principal encargado de hacer el laminadoB, y de los visto en el video de laminacin del aluminio A$ qu! temperatura se encuentraB . (urante el proceso de manufactura de laminado en caliente Aqu! líquidos y en qu! proporcin se utilizan como medio de refrigeracin entre los rodillos y el lingote y para qu!B 1-. AEn un proceso de manufactura de laminacin en caliente, para que el proceso de formado sea eficiente cuáles son los dos factores que de#en ser constantemente revisados, tanto en el inicio como en el momento del formadoB 11. En el proceso de manufactura del laminado del acero Ala #arra de#e volver a ser calentadaB (e ser así, Aaproximadamente entre que temperaturas de#e estarB 12. ACuáles son las #ondades del laminado en frioB 13. A5acer una #reve descripcin puntual del proceso del laminado del aceroB
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1". $plicaciones 1". $plicaciones y usos usos de los procesos de manufactura manufactura de laminado. 1'. 0resentar tres pro#lemas de laminado plano y tres pro#lemas de laminado de perfiles, discutir y explicar cada cálculoB
). i ibl blio io/r /ra& a&0a 0a •
/undam /und amen ento tos s de ma manu nufa fact ctur ura a mo mode dern rna+ a+ ma mate teri rial ales es,, pr proc oces esos os y sistemas, http+DD#oos.google.esD# http+DD#oos.google.esD#oos. oos.
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http+DDmaterias.fcyt.umss.edu.#oDtecno=&&D0(/Dcap=F8.pdf
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http+DDimages.google.esDimages.
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$rtículos de la &ndustria del /ormado de %etales, http+DDGGG.aida= glo#al.comDspanishDmetalforming=articlesD Hroo Hroov ver, er, %. 8IIJ. IJ. /unda undame ment ntos os de manu manufa fact ctu ura %ateriales, procesos y sistemas. 0earson, 0rentice 5all.
mod moderna. rna.
Kalpajian, 1. 299L. %anufactura, &ngeniería y *ecnología. 0earson, 0rentice 5all. uinta edicin.
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