El acero inoxidable es uno de los materiales más utilizados en la fabricación. Por ello, el doblado de tubos de acero inoxidable es un proceso de conformado común para la producción de piezas metálicas para diversas aplicaciones. Los ingenieros y diseñadores lo consideran una operación crítica para las tuberías y tubos de sistemas. Sin embargo, es necesario dominar la correcta... proceso de doblado de metales.
El creciente uso de algunos materiales de acero inoxidable de alta gama complica su procesamiento. Por lo tanto, es fundamental comprender cómo doblar tubos de acero. En este artículo, presentaremos la forma más eficiente de doblar tubos de acero. Además, le ayudaremos a sacar el máximo provecho del proceso.
Tabla de contenido
Conceptos básicos y desafíos del doblado de tubos de acero inoxidable
El uso de acero para la creación de prototipos personalizados puede ser un desafío. Esto se debe a su gran dureza. Sin embargo, es un material dúctil y maleable. Se puede moldear fácilmente en diversas formas mediante diferentes procesos. Proceso de doblado de metales: un proceso que facilita el procesamiento de tubos de acero en diversas formas útiles.
Si bien es posible doblar acero inoxidable en diversas formas, esta técnica puede requerir mucha presión directa con herramientas especializadas. Al doblar acero inoxidable, la atención se centra en la mayor dificultad del proceso. Esta dificultad suele depender del grosor de la tubería.
Los tubos de paredes gruesas suelen requerir mayor presión para doblarse. Además, el tamaño y la forma de ciertos tubos pueden requerir el uso de equipos de doblado especializados. Asimismo, el riesgo de recuperación elástica es un problema considerable al doblar tubos de acero inoxidable.
Cómo doblar un tubo de acero inoxidable
Los tubos de acero inoxidable son difíciles de trabajar. Sin embargo, existen algunos métodos que pueden simplificar el proceso. Esta sección describe cómo doblar tubos de acero inoxidable con el método más eficiente.
Doblado de tubos con mandril
Las máquinas dobladoras de tubos de tracción rotativa se utilizan generalmente para doblar tubos metálicos con mandril. Un mandril es una herramienta que mantiene la forma del tubo durante el proceso de doblado. El mandril puede incluir acero esférico adicional para garantizar que permanezca dentro de la sección doblada durante el proceso.
La configuración para doblar tubos con mandril incluye:
Troquel de presión:La matriz de presión sujeta la porción tangencial o recta del tubo de acero.
Matriz de sujeción:La matriz de sujeción hace girar el tubo de acero alrededor de la matriz de doblado.
Un mandril:El mandril sostiene el interior del tubo de acero en la curva y puede incluir algunas bolas de articulación.
Matriz raspadoraLa matriz raspadora contacta con el tubo antes del punto tangente del radio interior. Limpia la pieza de trabajo para evitar arrugas en el radio interior.
El doblado de tubos con mandril es el método predominante en el proceso de doblado de tubos de acero inoxidable. Esto es especialmente cierto en aplicaciones que requieren radios más pequeños. Al decidir cómo doblar tubos de acero inoxidable, se recomienda utilizar el método de doblado de tubos con mandril. Este método proporciona el mejor control de la ovalidad y el adelgazamiento de las paredes.
El uso de un mandril en el diámetro interior (DI) facilita el flujo de material durante el doblado. De igual forma, el molde de compresión soporta el diámetro exterior (DE). Estos componentes trabajan en conjunto para mantener la consistencia del DI y el DE del tubo durante las operaciones de doblado de metal. El doblado de tubos con mandril ayuda a prevenir los problemas de doblado más comunes, especialmente la recuperación elástica. Además, previene arrugas, aplanamientos y torceduras.
Rodillos de tres rodillos
El doblado por rodillos o el doblado angular es un buen método para piezas de mayor tamaño. Generalmente, consta de tres rodillos dispuestos en forma de pirámide. Además, según el tamaño de la sección transversal, se puede utilizar una dirección de fresado vertical u horizontal. Los rodillos se pueden mover para formar un radio amplio y definido.
La máquina decide qué rodillos se mueven a cada lado. El radio del tubo o tubería se determina por la posición del rodillo central. Algunas máquinas tienen un rodillo superior que se mueve hacia arriba y hacia abajo para obtener el ángulo correcto. En otras máquinas, los dos rodillos inferiores se mueven mientras el superior permanece fijo.
Los fabricantes suelen utilizar el doblado por rodillos para crear espirales. El operador puede elevar el tubo después de cada revolución, creando así una bobina continua. En este caso, la pieza debe tener un radio amplio con una separación de un diámetro. Sin embargo, si las bobinas están muy espaciadas, se requiere un rodillo adicional. Este rodillo ayuda a guiar el tubo hacia afuera durante la formación de la bobina.
Doblado por estirado rotatorio
Este método es similar al proceso de doblado de tubos con mandril, pero sin mandril. Mejora la precisión de los componentes del tubo y permite realizar mezclas complejas sin distorsión. Este proceso de doblado de metales suele utilizar un soporte para la máquina.
El dispositivo de ajuste estira el tubo hasta alcanzar una forma igual a su radio. Con esta técnica, el doblado por estirado permite doblar el tubo en un ángulo agudo. Además, se mantiene una excelente precisión y consistencia.
El doblado por estirado rotativo es un proceso común utilizado por los fabricantes para piezas tubulares en estructuras y maquinaria. Algunos ejemplos son las jaulas antivuelco, los manillares de bicicletas y los pasamanos.
Flexión por compresión
El doblado por compresión es un método eficaz para doblar tubos de acero inoxidable. Este método utiliza una matriz de compresión para doblar el material alrededor de una matriz fija. El sistema primero sujeta el tubo por detrás del punto de corte posterior. A continuación, la matriz de compresión ayuda a comprimir la pieza de trabajo sobre la matriz.
El doblado por compresión funciona mejor en piezas simétricas. Estos tubos tienen curvas similares en ambos lados. Pueden doblarse en una sola configuración utilizando una máquina con dos cabezales de doblado. Por lo tanto, puede optar por este método cuando la redondez de la curva no sea el factor más importante.
Cuando se desea aumentar la producción y reducir costos, el doblado por compresión ofrece mayor velocidad y economía. Sin embargo, no recomendamos este método para tubos con un radio de línea central (CLR) menor al doble del diámetro de la curva. Es decir, una curva de 1 pulgada requiere un mínimo de 2 pulgadas de línea central para una calidad de doblado adecuada.
¿Necesitas otro? tipo de proceso de doblado de metales Si necesita doblar tubos de acero inoxidable, Yonglihao Machinery le ofrece la calidad que necesita. servicios de doblado de metalesContáctenos hoy para obtener una cotización.
Consideraciones para doblar tubos de acero inoxidable
Hay varios aspectos estructurales que debe considerar al decidir cómo doblar tubos de acero. Los más importantes se enumeran a continuación:
Radio de curvatura
El doblado de tubos de acero suele requerir un radio menor. En la mayoría de los casos, el adelgazamiento de la pared exterior del tubo doblado provoca su deformación. Esto se puede evitar utilizando un mandril como soporte. Esto demuestra que el proceso de doblado con mandril es la opción más fiable en este caso particular.
En ocasiones, obtener un radio menor hace que el acero supere su límite elástico. Esto suele provocar deformaciones como pliegues y protuberancias. En estos casos, la opción preferida es el doblado con tres rodillos o el doblado por estirado rotativo.
Además, los radios de curvatura más pequeños suelen requerir una aplicación de fuerza más precisa. Dependiendo del diámetro interior y el grosor del tubo, se pueden lograr curvas de 180 grados. Sin embargo, podría requerirse una forma de "U" más grande para mantener la integridad estructural y la forma interna.
Fuerza de fluencia
El límite elástico es otro factor importante a considerar al doblar tubos de acero inoxidable. Es una de las propiedades del acero que aumenta la probabilidad de recuperación elástica. Los materiales con mayor límite elástico presentan mayores relaciones de deformación elástica. Estos materiales también presentan una mayor recuperación elástica en comparación con materiales con menor límite elástico.
Por lo tanto, antes de doblar un acero, se debe calcular su límite elástico. Cada flexión produce una deformación adecuada. Por lo tanto, el límite elástico debe compararse con la deformación esperada.
Espesor del material
Las variaciones en el espesor del material son un factor importante al doblar tubos de acero inoxidable. Estas variaciones pueden tener un efecto considerable cuando los fabricantes buscan tolerancias de doblado precisas. Es común hablar del espesor de diversos aceros inoxidables en términos de valores promedio. Sin embargo, el espesor real del material se encuentra dentro de un rango específico.
Como resultado, incluso pequeñas variaciones de espesor pueden tener un efecto drástico en el ángulo de doblado. Esto puede tener un impacto significativo en el rendimiento, especialmente si se requieren tolerancias estrictas. Es importante tener en cuenta que ciertos materiales pueden requerir mayores fuerzas de doblado que otros durante la producción de tubos a medida. El acero inoxidable más grueso requiere mayores fuerzas de doblado que el acero inoxidable más delgado.
Doblar un material más grueso dentro de un radio específico generará mayor tensión que doblar un material más delgado. Cuanto más gruesa sea la pared del tubo, mayor será la presión que soportará. Asimismo, cuanto más delgada sea la pared del tubo, mayor será la probabilidad de que se colapse durante el doblado.
Por lo tanto, se recomienda ajustar correctamente la potencia de plegado para evitar inconsistencias y deformaciones del material. Esto implica elegir el proceso adecuado y configurar la máquina correctamente.
Tubos de acero soldados y sin costura
Tanto los tubos de acero sin costura como los soldados se pueden doblar. Sin embargo, los tubos de acero sin costura se doblan mejor cuando el radio requerido es pequeño. Los tubos soldados, por otro lado, tienen una pared más delgada y, por lo tanto, son más adecuados para aplicaciones de mayor diámetro. Las costuras en los tubos soldados pueden afectar la consistencia de la curva. Esto se debe a que se crean puntos de concentración de tensiones en el tubo.
Debido a la concentración de tensiones, la presión de trabajo de los tubos soldados es 20% menor que la de los tubos sin costura. Además, se debe considerar la posibilidad de errores en la formación de la costura de soldadura. Esto podría provocar que el tubo no se redondee correctamente, impidiendo así una correcta flexión del tubo de acero soldado.
Radio de curvatura de tubos de acero inoxidable
El radio de curvatura de un tubo de acero se mide desde su línea central. Las herramientas para determinar el radio de curvatura suelen variar según la dobladora. Sin embargo, las dobladoras de tubos más comunes siguen reglas generales precisas.
Ángulo de curvatura | 1/8 (9/16) | 1/4 (9/16) | 3/4 (3/4) | 5/16 (15/16) | 3/8 (15/16) | 1/2 (1 1/2) |
|---|---|---|---|---|---|---|
30° | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1/16 |
45° | 1/16 | 1/16 | 1/16 | 1/16 | 1/16 | 1/16 |
50° | 1/16 | 1/16 | 1/16 | 1/16 | 1/16 | 1/8 |
55° | 1/16 | 1/16 | 1/16 | 1/8 | 1/8 | 1/8 |
60° | 1/16 | 1/8 | 1/16 | 1/8 | 1/8 | 3/16 |
65° | 1/8 | 1/8 | 1/8 | 3/16 | 1/8 | 1/4 |
70° | 1/8 | 1/8 | 1/8 | 3/16 | 3/16 | 5/16 |
75° | 1/8 | 3/16 | 3/16 | 1/4 | 1/4 | 3/8 |
80° | 3/16 | 3/16 | 3/16 | 5/16 | 5/16 | 7/16 |
85° | 1/4 | 1/4 | 1/4 | 3/8 | 3/8 | 9/16 |
90° | 1/4 | 5/16 | 5/16 | 7/16 | 7/16 | 11/16 |
El radio de curvatura por tracción estándar es 2 x D
Esto indica que un tubo con un diámetro de 20 mm requiere un radio de curvatura de 40 mm. Se pueden considerar radios de curvatura menores (½ x D). Sin embargo, los radios de curvatura menores de 2 x D suelen ser más costosos.
Radio de curvatura mínimo de 7 x D
Las propiedades del material y el espesor de la pared afectan el radio mínimo de curvatura. Por lo tanto, es técnicamente seguro cumplir con el estándar 7 x D. También se recomienda proporcionar tolerancias mayores en el radio de curvatura.
Aplicación de tubos de acero inoxidable
Gracias a su facilidad de montaje, los tubos de acero inoxidable se utilizan en una amplia variedad de aplicaciones. Además, resisten entornos hostiles, como altas temperaturas y presiones. Esta es una de las cualidades que hacen al acero inoxidable valioso en ciertos campos.
Por ejemplo, en la industria automotriz, las máquinas CNC pueden utilizar tubos de acero inoxidable para producir silenciadores de alta calidad, ya que soportan las altas presiones que los atraviesan.
Además, el acero inoxidable se utiliza en dispositivos médicos, estructuras de paneles solares, maquinaria industrial y cableado eléctrico. Los tubos de acero se pueden fabricar en diversas formas y espesores, lo que los hace aún más útiles.
Los tubos de acero inoxidable se utilizan en diversos electrodomésticos, sistemas de calefacción, suministro de agua y fontanería. Este material versátil se puede utilizar en casi todas las industrias, como la aeroespacial, la automotriz, la tecnológica, la eléctrica, la construcción, la alimentaria y la de bebidas, entre otras.
Resumen
Como se mencionó anteriormente, los tubos de acero son adecuados para diversas industrias y aplicaciones. Además, la aparición de máquinas avanzadas y métodos modernos ha mejorado la precisión del doblado de tubos de acero. Por lo tanto, elegir los materiales, las técnicas y el equipo adecuados aumentará sus posibilidades de obtener el tubo de acero doblado ideal.
Si desea conocer métodos más rentables y obtener la orientación adecuada para doblar acero inoxidable, contáctenos. El mecanizado CNC de Yonglihao Machinery y servicios de doblado de metales ¡será ideal para ti!
Además, ofrecemos servicios de procesamiento y fabricación de tubos de acero personalizados que no encontrará en ningún otro lugar. Nuestro equipo de expertos ofrece servicios de prototipado rápido a precios competitivos. Además, nuestro personal profesional le brindará asesoramiento experto en su diseño. Le ayudaremos a producir el tubo de acero ideal con la más alta calidad.
Preguntas frecuentes
¿Qué tan difícil es doblar tubos de acero inoxidable?
Debido a la dureza del material, doblar tubos de acero puede ser bastante difícil. Sin embargo, al elegir al fabricante adecuado y estar bien informado sobre los procedimientos y las herramientas, todo el proceso puede ser más sencillo.
¿Es mejor doblar tubos de acero con mandril que hacerlo con rodillos?
El método a utilizar depende de sus necesidades de doblado. El doblado con mandril es adecuado para operaciones de doblado con radios pequeños, evitando aplanamientos, arrugas y torceduras. El doblado con rodillo, por otro lado, es más adecuado para tubos más finos con radios mayores.
¿Cuáles son las áreas de aplicación de los tubos de acero inoxidable?
Muchas empresas utilizan tubos de acero inoxidable para diversos fines. Se emplean en una amplia gama de aplicaciones, como electrodomésticos, componentes automotrices y aeronáuticos, electrónica, sistemas de tuberías, dispositivos médicos y más.