slitters

¿Qué maquinarias y consumibles industriales suelen usarse para fabricar tuberías?

La fabricación de tubería de acero ha logrado un alto nivel de sofisticación gracias al compromiso de las empresas en proporcionar la máxima calidad y a las innovaciones que se han hecho en la industria. Operan actualmente con maquinarias y consumibles sofisticados que no solo han acelerado las producciones, permiten también procesos como corte y soldado con un alto nivel de precisión y acabado que antes requerían demasiado tiempo y atención.

Hay diversas en el mercado, fabricadas por marcas reconocidas a nivel mundial como Olimpia 80, por ejemplo, slitters, coil holders, power nose, entre otros.

Importancia de la fabricación de tubos de acero

La fabricación de tubería de acero es de importancia crucial, lo cual puede corroborarse si se observan las industrias en las cuales se utilizan, por ejemplo, la automotriz, militar, aeroespacial, construcción e ingeniería civil, manufacturas de maquinarias, etcétera. Los espacios urbanos e incluso rurales están construidos con tuberías de diversos largos, formas, grosores, diámetros, etcétera, ya sea por motivos funcionales o decorativos. Hay diversas razones por las que las tuberías se usan bastante en diversas industrias y en nuestros entornos cotidianos, entre las que destacan las siguientes:

  • Los tubos se fabrican con acero, una aleación de gran resistencia, por lo que conservan su apariencia con un bajo o nulo riesgo de corrosión. Suelen utilizarse para el transporte de fluidos en plantas tratadoras, naves de producción e incluso viviendas, además, no producen partículas contaminantes.
  • Su apariencia es vistosa e incluso llamativa en comparación con otros materiales como el hierro o el plástico, por tal motivo muchos diseñadores los utilizan como elementos decorativos y funcionales a la vez.
  • El acero es un material reciclable, lo que es muy estimado en nuestros tiempos en los que el cuidado medioambiental es crucial.
  • El acero es una de las materias primas de mayor durabilidad en la actualidad, por lo que su remplazo se realiza después de décadas, lo que conlleva ahorros de dinero a largo plazo.

Los usos y ventajas mencionados no serían posibles sin el uso de maquinarias especiales para la fabricación de tubería de acero, las cuales son variadas y que abordaremos a continuación.

Bobinas

Se trata de una herramienta de suma utilidad para soldar tubería de acero mediante inducción. Permiten el soldado de los bordes, para lo cual calientan el acero a temperaturas muy altas hasta que las partes se fusionen y unan de forma permanente. Debido a que aprovechan al máximo el consumo de energía y permite procesos de mayor eficiencia, el método de calentamiento por inducción es cada vez más utilizado. Suelen utilizarse también con otros fines, más allá del soldado, por ejemplo, para el recocido de costuras, tubos y alivio de tensiones.

La mayoría de las bobinas se fabrican de solera y tubo de cobre puro gracias a su excelente conductividad, además, pueden formarse con varias vueltas, de una a tres, y poseen dos líneas de enfriamientos que se sueldan a los extremos con el objetivo de evitar que se deteriores o sobrecalienten, lo que incrementa su eficiencia durante su uso y permite ahorros considerables.

Algunos lo conocen como inductor y varían en complejidad, desde una bobina sencilla con forma solenoide, hasta una mecanizada que proporciona alta precisión. Los fabricantes de tubería los utilizan para la transferencia de energía desde una fuente de alimentación de calententamiento hasta el cabezal y la pieza, por medio de la generación de un campo electromagnético, el cual crea una corriente que fluye por la pieza a manera de reflejo de la que fluye por la herramienta. Al haber un flujo de corriente contra la resistividad de las piezas, se produce calor en el interior de las últimas a causa de las pérdidas de I²R.

Las ventajas que ofrece también son variadas, por ejemplo:

  • Amplia vida útil.
  • Puede fabricarse en cualquier medida para que se adecue a los procesos de calentamiento por inducción.
  • Canalización de la energía en el material, lo que evita su dispersión en el entorno y permite ahorros energéticos.
  • Permite calentamientos casi instantáneos.
  • No requiere de fuego o combustible, lo que garantiza la seguridad del personal.

Las bobinas, para ser de calidad, deben ser aprobadas por pruebas de espectrometría y los fabricantes tienen que estar certificados por normas como la ISO 9001 o ASME. Pueden encontrar bobinas confeccionadas con cobre 100% electrolítico, aislamiento de tubing de teflón y de solera, que son recubiertas de color naranja por motivos de seguridad con pintura epoxifenólica, lo que garantiza su resistencia a la corrosión.

Slitters

Uno de los pasos más importantes que deben cumplirse para la fabricación de tubos es el corte longitudinal de los rollos de acero. Debido a sus tienen grandes dimensiones, tienen que ser cortados para su distribución y manejo, lo que es posible con máquinas conocidas como Slitters. Conocidas como línea de corte, toman las chapas de acero y las cortan según los requerimientos de la aplicación.  En ellas el material es enhebrado a través de vástagos en rotación, los cuales movilizan la chapa de forma constante mientras es pasado por unas cuchillas de alta precisión. Usan una bobina, que se desenrolla de forma automática, y al realizar los cortes, se obtienen tiras de metal que son rebobinadas para su almacenamiento o transporte.

Si bien es usada para la fabricación de tubos de acero, se usa también en la industria del convertidor. Esta cortadora posee tres elementos: un desenrollador, la cortadora y el recoiller. Durante el proceso de roll slitting, los rollos se mantienen hasta el proceso de rebobinado. El material pasa por láser o cuchillas que permiten obtener tiras estrechas. Ofrecen ventajas en cuanto su uso, por ejemplo, puede enderezar, cortar, desenrollar y rebobinar. Cuando se logra la longitud requerida, el equipo corta automáticamente, e incluso puede preconfigurarse la velocidad. Su uso permite mediciones precisas, producciones eficientes, y es adecuado para empresas que desean producciones de calidad y en gran cantidades.

Coil Holders

Se trata de un soporte que sujeta las bobinas para realizar el soldado de tuberías de acero. Permite también su óptimo posicionamiento en la línea de paso del tubo a soldar. Suelen fabricarse dos tipos distintos:

  • Para bobinas de antenas tubulares.
  • Para bobinas Split.

Los fabricantes evitan ofrecer estos consumibles para el soldado de tubos en tamaños estándar, ya que es importante que se adecuan en medidas personalizadas según sus procesos. Su uso hace que la transferencia de potencia de  la soldadora sea más eficiente, además, se fabrican con cobre completamente electrolítico, el cual se caracteriza por su excelente conductividad térmica y eléctrica, conformado sencillo y excelente resistencia a la corrosión, la cual se aumenta cuando se aplica un recubrimiento epoxifenólico.

Cortadora de tubo

Se trata de una herramienta utilizada por el cercenamiento de tubos de ángulo recto, la cual produce cortes limpios y de manera rápida, lo que le vuelve la mejor opción en comparación con las sierras para cortar metales.

Un diseño bastante utilizado integra un soporte en forma de C, el cual posee en un lado un disco montado sobre el extremo de un husillo roscado, el cual avanza si el pomo es puesto a girar. De esta manera el husillo es movilizado dentro del mango hasta que el disco este apretado contra el tubo. En el otro lado del soporte hay dos rodillos giratorios de acero, que orientan a las piezas de modo que se efectúe el corte en la posición de mayor conveniencia.

Hay diversos tipos, por ejemplo, las que se usan para tubos estándar o de cobre. Otra es la cortadora de tubo de cadena, la cual se utiliza para tubos más gruesas. Integra varias ruedas afiladas sobre una cadena que puede ajustarse, se usa con el apriete de la cadena, por medio del mango tensor y se hace girar alrededor del tubo por variadas ocasiones hasta que el grosor sea cercenado. Un tercer tipo se usa para los tubos de plástico; su mecanismo es más sencillo y su diseño es similar a una tijera para el podado de hierbas. Puede usarse para tubos delgados, por ejemplo, para aspersores o desagüe.

Permite cortes de suma precisión y de manera automatizada, además, no deja rebabas en los materiales ni imperfecciones que puedan complicar la fase de soldado. Su velocidad es bastante rápida, El corte rotativo es bastante utilizado ya que no genera virutas ni pérdidas de material, y es ideal para el corte de secciones rectas de aproximadamente seis y siete centímetros, o para cortes en bobinas de tubería, que pueden enderezarse y desenrollarse durante el proceso.

Su uso aún continua, sin embargo, hay empresas que comienzan a usar la cortadora de tubo láser, que es conveniente para piezas complejas que deben tratarse por diversos procesos como la perforación, fresado, desbarbado, etcétera. Permiten proceso en una sola operación de las piezas, lo que implica la eliminación de procesos sucesivos y secundarios, además, puede usar en casi todas las formas de tubo y proporcionan cortes mucho más finos, aunque en lotes menores.

Discos de corte, cepillos, insertos.

Se trata de herramientas que se fabrican a partir de materiales abrasivos, los cuales son materiales de suma dureza y óptimos para su uso en procesos industriales, asimismo, para optimizar los acabados superficiales y la forma final de las tuberías. Permiten trabajar con altos volúmenes de producción, además, brindan cortes limpios que puede pulirse posteriormente con el desbarbado y son más asequibles en comparación con el láser. Los discos son perfectos para tubos de poco grosor o diámetro pequeño, que requieren un rango de tolerancia estrecho para producciones mínimas de rebaba.

Ofrecen cortes en frío (debido a que el área de corte es enfriado con emulsiones solubles con el fin de que los dientes del disco no se vuelvan blandos) y no generan calor en la zona afectado, lo que es ventajoso para productos que necesitan acabados posteriores. Los discos de corte son para materiales ferrosos y no ferrosos y se comercian comúnmente en dos tipos: TCT y HSS. Se fabrican con metal y brindan excelente estabilidad térmica según el proceso. Es importante la adquisición de ejemplares de calidad, que sean importados para obtener una mejor calidad corte, vida útil prolongada y menos paros de las máquinas.

Otros elementos importantes para la fabricación de tubería son los insertos, los cuales consisten en pastillas para rebabeo interior y exterior. Ofrecen diversas ventajas, por ejemplo, mayor vida útil, disminución de costos herramentales, eliminación de dificultades de reafilado, y disminución de tiempos de inactividad. Se recomiendan los fabricados con carburo y que presenten una dureza de 90HRA. Los cepillos para rebabear son igualmente importantes, pues permiten el desbarbado de tubos, barras, perfiles extruidos, bordes de chapa de acero y materiales no ferrosos. Se recomienda aquellos con alta resistencia a la tracción de los filamentos que se usen, gran densidad de filamentos, y que proporcionen un achaflanamiento uniforme de los bordes y raspado perfecto de las superficies.

Soldadora

Se trata de equipos que permiten la fusión de las tuberías, de modo que conformen piezas de múltiples formas. El tipo más utilizado por las ventajas que ofrece son las soldadoras de estado sólido para la fijación de tubos de acero por inducción; que usa una técnica que permite el calentamiento por medio de los ciclos de histéresis y corrientes de Eddy.

En los materiales se induce una corriente con unos consumibles para el soldado de tubos. Por las bobinas circula una corriente eléctrica alterna y de alta frecuencia que calienta los materiales a causa de su resistencia interna. La inducción permite soldar tubos sin requerir electrodos.

La soldadora de estado sólido ofrece alta calidad en el soldado de tuberías, además, presentan precios bajos y competitivos. Un ejemplo que destaca por su gran calidad es la soldadora Thermaweld, que provee potencia de alta frecuencia, que se controla con el fin de generar perfiles de metal y soldadura de costura continua de tuberías.

El equipo posee un intercambiador de Calor Alpha Laval, además, sus gabinetes tienen un espesor de 25 milímetros en sus estructuras, de modo que su manejo sea seguro y eficiente. Posee un transformador de aislamiento de control eléctrico, que evita que la tarjeta master en el rectificador presente daños, también intercambiador de calor y materiales de bomba confeccionados con acero inoxidable 304. Incluye también tarjetas de alarmas en los módulos de potencia por si ocurren fallas y disipadores de calor de aluminio, lo que optimiza el enfriamiento y evita que los transistores se dañen.

Ofrece una gran variedad de ventajas, por ejemplo, su diseño garantiza que el factor de potencia supere el 85% y son ondulación de potencia no va más allá del 1%, lo que evita salpicaduras y asegura que las costuras sean de calidad y presenten la forma de una línea brillante. Sus circuitos de los cableados de control y fuerza se instalan con facilidad, además, poseen una protección completa. Con respecto a sus límites de corriente, están previamente establecidos según la capacidad de potencia. Los mensajes de alarma se envían al PLC y pueden visualizarse con un monitor HMI para que en caso de fallos, sean comprensibles sus causas.

Power nose e impeders

La nariz para soldadora de estado sólido es uno de los consumibles para el soldado de tubos que no puede faltar, transfiere a la bobina la potencia que hay en la soldadora. Las narices se personalizan para los fabricantes debido a la singularidad de sus requerimientos. Es importante adquirir ejemplares de calidad para percibir una mayor transferencia y que haya una pérdida reducida de potencia. Para su fabricación se utilizan materiales de calidad, poseen aislante con alta resistencia eléctrica, lo que permite una mayor vida útil y su uso en temperaturas bastante altas.

Los impeders para el soldado de tubería, por otro lado, se construyen comúnmente con ferrita, y se colocan en el interior de la tubería para garantizar la eficiencia el proceso de soldado. Se trata de accesorios cruciales para su uso con soldadura de alta frecuencia, cumple con los requerimientos de mayor exigencia y su finalidad es disminuir la reticencia de la ruta magnética empleada para el soldado por inducción, lo que permite ahorros en el consumo de energía. Sus núcleos brindan una ruta magnética perfecta, inclusive en temperaturas elevadas, además, altos flujo de saturación y resistencia.

Hay diversos tipos de impeders para el soldado de tubería, entre los que destacan:

  • Flujo continuo. Posibilitan que la ferrita se enfríe mediante el flujo refrigerante.
  • Retorno de flujo. Incrementa la masa ferrítica para que el soldado tenga eficiencia superior.
  • Ferrita expuesta. Permite que el refrigerante fluya a través de la ferrita, como el de flujo continuo, pero retorna mediante la parte interna del tubo.
  • Mandril integrado. Asegura que en el proceso haya resistencia a la tensión.

Los impeders para el soldado de tubería se fabrican según los requerimientos de los clientes y de las aplicaciones, lo que permite diversos tipos con materiales distintos:

  • Presentan excelente resistencia mecánica y pueden soportar voltajes elevados y altas temperaturas, hasta 130 °C.
  • Posee polvo ferrítico, y puede soportar los mismos voltajes y temperaturas que el epoxiglass.
  • Puede soportar voltajes y temperaturas aún más altos (279 kV/mm y 215 °C).

En Piecsa encontrarán las maquinarias e insumos mencionadas, también prestamos asesorías para la fabricación de tuberías, servicios de instalación y mantenimiento para que los equipos estén en óptimas condiciones. Si desean más información llame a los teléfonos (81) 1334 0725, (81) 1334 0726 o completen el formulario que encontrarán en la pestaña de contacto.

Comparte este post

Share on facebook
Share on twitter
Share on linkedin
Share on email
piecsa