Laminado En Caliente

FORMADO EN CALIENTE

Una de las propiedades más importantes de los metales es su maleabilidad, este termino, indica la propiedad de un metal para ser deformado mecánicamente por encima de su límite elástico, sin deformarse y sin incremento considerable en la resistencia a la deformación.

La materia prima (para los procesos de formado) es el acero en lingote, este, con su estructura cristalina típica gruesa y dendrítica, no es útil para las aplicaciones en las que se requiera resistencia mecánica. Las partes fabricadas directamente del acero en lingote pueden estrellarse al recibir fuerzas de trabajo y cargas de impacto. Los granos dendríticos que contiene un lingote vaciado deben recristalizarse para dar al acero la resistencia necesaria esto se logra mediante procesos de trabajo en caliente como forjado o laminación.

Los factores que influyen en el tamaño de grano que se obtiene con la deformación en caliente son:

 Tamaño inicial del grano.

 Cantidad de la deformación.

 Temperatura final del proceso.

 Velocidad de enfriamiento.

Dado que el metal se encuentra a alta temperatura, los cristales reformados comienzan a crecer nuevamente, pero estos no son tan grandes e irregulares como antes. AI avanzar el trabajo en caliente y enfriarse el metal, cada deformación genera cristales mas pequeños, uniformes y hasta cierto grado aplanados, lo cual da al metal una condición a la que se llama anisotropía u orientación de grano o fibra, es decir, el metal es mas dúctil y deformable en la dirección de un eje que en la del otro.

Esta condición (anisotropía) nos ayuda a explicar las siguientes ventajas del trabajo en caliente.

• No aumenta la dureza o ductilidad del metal ya que los granos distorsionados deformados durante el proceso, pronto cambian a nuevos granos sin deformación.

• El metal se hace más tenaz pues los cristales formados son más pequeños y por lo tanto más numerosos.

• El material se hace más tenaz debido a que se disminuye el espacio entre cristales y se segregan las impurezas.

• Se requiere menor fuerza y por lo tanto menor tiempo, ya que el material es más maleable.

• Facilidad para empujar el metal a formas extremas cuando esta caliente, sin roturas ni desgastes pues los cristales son más plegables y se forman continuamente.

• Ayuda a perfeccionar la estructura granular.

• Se eliminan zonas de baja resistencia.

• Se eliminan los poros en forma considerable debido a las altas presiones de trabajo.

• Baja costos de dados.

• EI material tiene buena soldabilidad y maquinabilidad, dado que el contenido de carbono es menor al 0.25%.

Algunas de las desventajas que presenta el trabajo en caliente son

• Se tiene una rápida oxidación o formación de escamas en la superficie con el siguiente mal acabado superficial.

• No se pueden mantener tolerancias estrechas.

• Se requieren herramientas resistentes al calor que son relativamente costosas.

LAMINADO

La laminación o laminado es un proceso de conformación plástica en el que el metal fluye de modo continuo y en una dirección preferente, mediante fuerzas de compresión.

El laminado es un proceso de deformación volumétrica en el que se reduce el espesor inicial del material trabajado, mediante las fuerzas de compresión que ejercen dos rodillos sobre la pieza/material de trabajo. Los rodillos giran en sentidos opuestos para que fluya el material entre ellos, ejerciendo fuerzas de compresión y de cizallamiento, originadas por el rozamiento que se produce entre los rodillos y el metal. Los procesos de laminado requieren gran inversión de capital; debido a ello los molinos de laminado se usan para la producción de grandes cantidades de productos estándar (laminas, placas, etc.).

Los procesos de laminado se realizan, en su gran mayoría, en caliente por la gran deformación ejercida sobre el material trabajado. Además, los materiales laminados en caliente tienen propiedades isotrópicas y carecen de tensiones residuales. Los principales inconvenientes que presenta el laminado en caliente son que el producto no puede mantenerse dentro de tolerancias adecuadas, y que la superficie de la pieza queda cubierta por una capa de óxido característica.

El laminado se utiliza en los procesos de fabricación de los aceros, aluminio, cobre, magnesio, plomo, estaño, zinc, y sus aleaciones. Casi todos los metales utilizados en la industria, han sufrido una laminación en alguna etapa de su conformación. Aunque la principal aplicación del laminado es la «laminación del acero».

En el proceso de laminado en caliente (Fig. 1), el lingote colado se calienta al rojo vivo en un horno denominado foso de termo difusión (Fig.2.), donde básicamente las palanquillas o tochos, se elevan a una temperatura entre los 900°C y los 1.200°C. Estas se calientan con el fin de proporcionar ductilidad y maleabilidad para que sea más fácil la reducción de área a la cual va a ser sometido.

Durante el proceso de calentamiento de las palanquillas se debe tener en cuenta:

• Una temperatura alta de calentamiento del acero puede originar un crecimiento excesivo de los granos y un defecto llamado “quemado” del acero que origina grietas que no son eliminables.

• Una temperatura baja de calentamiento origina la disminución de la plasticidad del acero, eleva la resistencia de deformación y puede originar grietas durante la laminación.

A continuación del proceso de calentamiento se hace pasar los lingotes entre una serie de rodillos metálicos colocados en pares que lo aplastan hasta darle la forma y tamaño deseados.

La distancia entre los rodillos va disminuyendo a medida que se reduce el espesor del acero.

El primer par de rodillos por el que pasa el lingote se conoce como tren de desbaste o de eliminación de asperezas. Después del tren de desbaste, el acero pasa a trenes de laminado en bruto y a los trenes de acabado que lo reducen a láminas con la sección transversal correcta.

Los trenes o rodillos de laminado continuo producen tiras y láminas con anchuras de hasta 2,5 m. Estos laminadores procesan con rapidez la chapa de acero antes de que se enfríe y no pueda ser trabajada. Las planchas de acero caliente de más de 10 cm. de espesor se pasan por una serie de cilindros que reducen progresivamente su espesor hasta unos 0,1 cm. y aumentan su longitud de 4 a 370 metros. Los trenes de laminado continuo están equipados con una serie de accesorios como rodillos de borde, aparatos de decapado o eliminación y dispositivos para enrollar

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