Perfiladoras de tubos son una forma eficaz y rentable de fabricar tubos a partir de chapas o bobinas metálicas. Esta completa guía abarca todo lo que necesita saber sobre los tipos de máquinas de perfilado de tubos, componentes, especificaciones, aplicaciones, funcionamiento, mantenimiento y mucho más.
Visión general de las máquinas perfiladoras de tubos
El perfilado es un proceso de doblado continuo que da forma a la chapa metálica en secciones cilíndricas o tubulares doblando progresivamente la pieza de trabajo a través de una serie de estaciones de rodillos. Las máquinas de perfilado de tubos constan de un desenrollador, una enderezadora previa, matrices de rodillos, estaciones de postformado y una prensa de corte montados en una línea de producción continua.
La chapa o bobina se introduce a través de las matrices de laminado en cada estación para doblar el material de forma incremental hasta conseguir la forma tubular deseada. Cada troquel de rodillo realiza un pequeño doblez hasta formar el perfil completo. Los rodillos pueden formar una gran variedad de tubos metálicos redondos, rectangulares o perfilados.
Entre las principales ventajas del perfilado de tubos se incluyen:
- Altas velocidades de producción de hasta 100 pies/min
- Calidad y precisión constantes con la conformación por rodillo
- Flexibilidad para formar diferentes tamaños y calibres de material
- Rentabilidad para grandes series de producción
El perfilado de tubos es ideal para producir tubos cilíndricos, tuberías, secciones huecas, paneles y armarios en volúmenes medios y altos a partir de metales como el acero, el aluminio y el cobre.
Tabla 1. Visión general de las máquinas perfiladoras de tubos
| Parámetros | Detalles |
|---|---|
| Principio | Doblado incremental de chapa/bobina a través de matrices de rodillos |
| Materiales | Acero, acero inoxidable, aluminio, cobre, aleaciones |
| Stock | Chapa, bobina |
| Capacidad | Hasta 3 mm de grosor, 1000 mm de anchura |
| Índices de producción | Hasta 100 pies/min |
| Secciones transversales | Redondo, rectangular, con forma |
| Principales ventajas | Alta velocidad, flexibilidad, precisión y eficacia |
| Aplicaciones | Tuberías, tubos, paneles, armarios |
Tipos de perfiladoras de tubos
Existen dos categorías principales de equipos de perfilado de tubos:
Máquinas estándar de tamaño fijo
- Producir tubos de un solo diámetro
- Flexibilidad limitada pero diseño más sencillo
- Menor coste para grandes volúmenes
Máquinas ajustables o universales
- Capaz de producir tubos de múltiples diámetros
- Rodillos y guías ajustables para cambiar de tamaño
- Controles informatizados para cambios rápidos de diámetro
- Mayor coste inicial pero mayor flexibilidad
Tabla 2. Tipos de máquinas perfiladoras de tubos
| Tipo de máquina | Detalles |
|---|---|
| Tamaño fijo | Para tubos de diámetro único <br> Menor coste, diseño más sencillo |
| Universal ajustable | Posibilidad de múltiples diámetros <br> Rodillos y guías ajustables <br> Cambio de formato informatizado |
Componentes de las líneas de perfilado de tubos
Un sistema típico de perfilado de tubos consta de los siguientes elementos:
- desbobinador para sujetar y alimentar el stock de hojas o bobinas
- Pre-rodillo alisador para aplanar y nivelar la banda
- Acumulador para amortiguación de tensión constante
- Estaciones de rodillos con rodillos macho y hembra
- Guías de formación soportar la forma durante la flexión
- Sección de postformado para calibrar y dimensionar
- Prensa de corte cortar tubos a medida
- Cinta de salida para productos acabados
Las modernas líneas de perfilado de tubos ajustables tienen servomotores, Controles PLC y Pantallas táctiles HMI para controlar el proceso y permitir un cambio rápido de diámetro.
Tabla 3. Componentes principales de una línea de perfilado de tubos
| Componente | Propósito |
|---|---|
| desbobinador | Sujeta y alimenta el stock de bobinas/hojas |
| Pre-rodillo alisador | Elimina la curvatura de la bobina |
| Acumulador | Mantiene constante la tensión del material |
| Estaciones rodantes | Matrices de plegado para conformar el perfil progresivamente |
| Guías de formación | Sujetar la forma durante el plegado |
| Sección de postformado | Calibrado y dimensionamiento |
| Prensa de corte | Corta tubos a medida |
| Cinta de salida | Transporta tubos acabados |
Especificaciones de la máquina perfiladora de tubos
Las principales especificaciones a tener en cuenta para los equipos de perfilado de tubos incluyen:
Capacidad de rodadura
- Anchura máxima de banda - Hasta 1000 mm
- Grosor del material - Hasta 3 mm de grosor
- Diámetros mínimo/máximo - 50 mm a 300 mm típicos
Velocidad de producción
- Velocidad: de 10 a 100 pies/min
- Depende del tipo de material y del grosor
Accionamientos y controles
- Servomotores o motorreductores en cada estación
- Controles lógicos PLC con interfaz de operador HMI
- Permite programar diferentes recetas de conformado
Diseño de rodillos
- Típico 2-3 rodillos superiores, 2-3 rodillos inferiores por estación
- Material de acero templado para herramientas o bronce de aluminio
- Casetes de rodillos de cambio rápido para mayor flexibilidad
Espacio
- Longitud - de 15 a 30 pies
- Anchura - de 6 a 8 pies para la sección principal de perfilado
Las especificaciones técnicas detalladas de la máquina deben solicitarse al fabricante del equipo. Se dispone de ingeniería personalizada para tamaños de tubo especiales.
Tabla 4. Especificaciones Típicas de las Máquinas Perfiladoras de Tubos
| Parámetro | Alcance típico |
|---|---|
| Anchura máxima de la banda | Hasta 1000 mm |
| Espesor del material | Hasta 3 mm |
| Diámetro | 50 a 300 mm |
| Velocidad de producción | 10 - 100 pies/min |
| Unidades | Servomotores o motorreductores |
| Controla | PLC con HMI |
| Estaciones de rodillos | 2-3 rodillos superiores, 2-3 inferiores |
| Materiales para rodillos | Acero para herramientas o bronce al aluminio |
| Espacio | 15 - 30 pies (L) x 6-8 pies (A) |
Aplicaciones y casos prácticos
El perfilado de tubos permite la producción eficaz de tubos cilíndricos en muchas industrias y aplicaciones:
Fabricación
- Tubos estructurales para la construcción, el mobiliario y el transporte
- Cilindros hidráulicos y neumáticos, ejes
- Tubos de escape
- Piezas de equipos médicos, como botellas de oxígeno
HVAC y fontanería
- Tuberías de agua caliente y fría
- Tuberías de desagüe, residuos y ventilación
- Líneas de aire acondicionado
- Tuberías de refrigeración
Equipamiento industrial
- Sistemas de tuberías de proceso
- Sistemas de manipulación de materiales como cintas transportadoras
- Torres, depósitos, calderas, intercambiadores de calor
- Tuberías para minería y petróleo/gas
Automoción y transporte
- Marcos, arcos de techo, parachoques
- Conductos de combustible, frenos e hidráulicos
- Ruedas, ejes, puntales, silenciadores
El perfilado de tubos permite personalizar rápidamente las geometrías de los tubos para prototipos o producción de bajo volumen.
Tabla 5. Aplicaciones y casos de uso del perfilado de tubos
| Industria | Aplicaciones típicas |
|---|---|
| Fabricación | Tubos estructurales, cilindros, escapes |
| HVAC y fontanería | Tuberías de agua, desagües, conductos de aire acondicionado |
| Equipamiento industrial | Tuberías de proceso, manipulación de materiales, torres |
| Automoción | Bastidores, conductos de combustible, ejes, ruedas |
Elección de un proveedor de máquinas perfiladoras de tubos
Los factores clave a tener en cuenta al seleccionar un proveedor de máquinas de perfilado de tubos incluyen:
- Experiencia - Busque una empresa consolidada con experiencia demostrada en perfilado.
- Personalización - El proveedor debe ofrecer ingeniería personalizada de juegos de rodillos para los tamaños de tubería de su producto.
- Calidad - El fabricante debe utilizar un mecanizado de precisión y materiales de calidad en la fabricación de los rodillos.
- Controla - Los modernos controles PLC y servoaccionamientos proporcionan precisión y flexibilidad en las recetas.
- Formación - El proveedor debe ofrecer formación a los operarios para la puesta a punto y el mantenimiento adecuados de la máquina.
- Servicio - Busque un servicio de asistencia completo que incluya contratos de mantenimiento y suministro de piezas de repuesto.
- Coste - Compare los precios de los distintos proveedores, pero tenga en cuenta también la experiencia, la calidad y los servicios.
- Entrega - El fabricante debe proporcionar plazos de entrega fiables para el diseño/construcción del utillaje de laminación y la instalación de la máquina.
Durante la selección del proveedor se recomienda obtener referencias de clientes anteriores y visitar las instalaciones de producción del fabricante.
Tabla 6. Pautas para elegir un proveedor de perfiladoras
| Parámetro | Recomendaciones |
|---|---|
| Experiencia | Seleccione un especialista en perfilado con experiencia |
| Personalización | Ofrecer ingeniería de herramientas de rodillos a medida |
| Calidad | Utiliza componentes de calidad mecanizados con precisión |
| Controla | Controles PLC y servoaccionamientos de última generación |
| Formación | Impartir formación a los operarios |
| Servicio | Ofrecer asistencia de mantenimiento y piezas de repuesto |
| Coste | Compare precios, pero tenga en cuenta también el valor |
| Entrega | Plazos fiables de diseño, construcción y entrega |
Instalación y manejo de perfiladoras de tubos
La instalación y el funcionamiento correctos son fundamentales para maximizar la producción y la calidad de un sistema de perfilado de tubos. Estas son algunas de las mejores prácticas:
- Realizar pruebas de aceptación e inspección de la entrega antes de asumir la propiedad
- Permitir que los técnicos del fabricante se encarguen de la instalación y puesta en marcha de la máquina
- Garantizar un espacio suficiente alrededor del equipo para la carga de bobinas y la descarga de tubos.
- Nivele la máquina correctamente y atorníllela para evitar problemas de vibraciones.
- Conectar la energía eléctrica, la neumática y los controles de la máquina según lo especificado.
- Carga de utillaje, guías y rodillos según las recetas de conformado
- Ejecutar pruebas y lotes de producción de prueba para confirmar el rendimiento.
- Sólo el personal debidamente formado debe manejar la línea de perfilado
- Siga todos los procedimientos de seguridad y lleve equipo de protección durante el funcionamiento
- Realice el mantenimiento preventivo y las comprobaciones según el manual para maximizar el tiempo de actividad
- Programar el mantenimiento periódico y la sustitución de los rodillos en función de las horas de funcionamiento.
- Mantenga la zona limpia y sin derrames de aceite para evitar riesgos de resbalones.
El cumplimiento del manual de instrucciones del fabricante es fundamental para obtener resultados óptimos y seguros en el perfilado de tubos.
Tabla 7. Directrices de instalación y funcionamiento de la perfiladora de tubos
| Tarea | Procedimiento |
|---|---|
| Pruebas de aceptación | Inspeccionar a fondo la máquina en el momento de la entrega |
| Instalación | Permita que los técnicos del fabricante instalen |
| Espacio | Asegúrese de que hay espacio suficiente alrededor de la máquina |
| Nivelación | Nivelar y atornillar correctamente la máquina |
| Conexiones | Conectar controles eléctricos, neumáticos |
| Herramientas | Cargar el utillaje correcto según las hojas de preparación |
| Pruebas | Prueba de funcionamiento de la máquina y validación del rendimiento |
| Operación | Permitir que sólo opere personal formado |
| Seguridad | Siga todos los procedimientos de seguridad |
| Mantenimiento | Realizar el mantenimiento preventivo programado |
| Rolls | Programar la sustitución de los rodillos en función de las horas de funcionamiento |
| Limpieza | Mantener la zona limpia y libre de peligros de resbalones |
Mantenimiento de equipos de perfilado de tubos
El mantenimiento preventivo regular es necesario para mantener una máquina de perfilado de tubos funcionando a un rendimiento óptimo. Las principales actividades de mantenimiento son:
Controles diarios
- Limpie el conducto y compruebe si hay fugas de aceite.
- Confirme los niveles adecuados de fluido hidráulico
- Comprobación de las operaciones de descarga de la bobina y corte de la tubería
- Verifique que los armarios eléctricos estén limpios y que los ventiladores funcionen
Inspección de rodillos
- Comprobar el desgaste de los rodillos con tacos o galgas de espesores
- Sustituya los rodillos desgastados para evitar arañazos o marcas
- Lubricar los rodamientos y comprobar que no haya ruidos ni holguras.
Mantenimiento del accionamiento
- Engrasar los cojinetes del motor e inspeccionar los acoplamientos
- Comprobar la tensión de la correa y la alineación de las poleas
- Verificar los niveles adecuados de lubricante de la caja de cambios
Panel de control
- Limpie el armario e inspeccione las conexiones de los cables
- Comprobar el estado de la batería del PLC y del módulo de E/S
- Verificar la pantalla HMI y las funciones táctiles
Sistemas de seguridad
- Pruebe los botones de parada de emergencia y los enclavamientos de las puertas
- Inspeccionar los resguardos y dispositivos de seguridad
- Confirme que las cortinas de luz y los cables de tracción funcionan.
Se recomienda documentar todos los trabajos de mantenimiento. Las revisiones importantes deben programarse anualmente.
Tabla 8. Tareas de mantenimiento recomendadas para las perfiladoras de tubos
| Frecuencia | Tareas de mantenimiento |
|---|---|
| Diario | Limpiar tubería, inspeccionar fugas, comprobación de fluidos |
| Semanal | Inspección y lubricación de rodillos |
| Mensualmente | Mantenimiento de motores y accionamientos |
| Trimestral | Panel de control y comprobaciones de seguridad |
| Anualmente | Revisión general y mantenimiento |
Solución de problemas de perfilado de tubos
Algunos problemas comunes que pueden surgir con las máquinas de perfilado de tubos incluyen:
Defectos en la forma de los tubos
- Ajuste los rodillos para obtener el ángulo de curvatura y la distancia adecuados
- Comprobar que las guías de conformado están alineadas y en posición
- Aumentar el calibrado posterior al encofrado si las paredes son onduladas
Superficie rayada/marcada
- Sustituir rodillos desgastados
- Garantizar una lubricación adecuada de los rodillos
- Los rodillos de ajuste encajan demasiado
Desgaste o daños en los rodillos
- Sustituya inmediatamente los rollos dañados
- Evite el sobrecalentamiento por fricción - utilice lubricante
- Garantizar una dureza y un acabado de superficie adecuados
Problemas de tensión de banda
- Comprobar que el freno del desenrollador aplica la tensión correcta
- Confirme que el acumulador se mueve suavemente
- Aumentar/disminuir la presión sobre los rodillos de sujeción
Problemas de perforación o corte
- Ajustar la carrera de profundidad del punzón y enderezar la matriz
- Sustitución de punzones y matrices desgastados o astillados
- Comprobar la holgura y el afilado de la cuchilla de la cizalla
Consulte el manual del equipo y al fabricante si persisten los errores. Una rápida resolución de problemas ayuda a maximizar el tiempo de actividad.
Tabla 9. Pautas para la resolución de problemas de la perfiladora de tubos
| Edición | Posibles causas |
|---|---|
| Defectos de forma | Ángulos de balanceo, guías, calibrado incorrectos |
| Superficie rayada | Rodillos desgastados o mal ajustados |
| Daños en los rodillos | Sobrecalentamiento, dureza incorrecta |
| Problemas de tensión | Freno del desbobinador, acumulador, retenciones |
| Problemas de perforación/corte | Herramientas desgastadas o desalineadas |
Ventajas y limitaciones del perfilado de tubos
Algunas ventajas clave de las máquinas perfiladoras de tubos:
- Alta productividad - Velocidades de producción de hasta 100 pies/min
- Flexibilidad - Cambio rápido entre diámetros
- Consistencia - Calidad de conformado precisa y repetible
- Eficiencia - Rentable para volúmenes medios y altos
- Simplicidad - Equipos compactos con controles fáciles de usar
- Ahorro de material - Bajos índices de desechos en comparación con la soldadura
Limitaciones a tener en cuenta:
- Coste inicial elevado - Requiere una gran inversión en equipos
- Diámetros fijos - Los cambios frecuentes de tamaño no son óptimos
- Materiales más gruesos - Limitado a unos 3 mm de grosor
- Longitudes de tubo cortas - Longitud máxima de 20-25 pies típicamente
Para series de producción bajas o medias, pueden ser más adecuados métodos alternativos como las curvadoras de tubos. Las formas de la sección transversal también se limitan a perfiles redondos o simples.
Tabla 10. Comparación de las ventajas y limitaciones del perfilado de tubos
| Ventajas | Limitaciones |
|---|---|
| Altos índices de producción | Coste inicial considerable |
| Flexibilidad de diámetros | Los cambios frecuentes de tamaño no son lo ideal |
| Calidad constante | Espesor máximo del material: 3 mm |
| Rentabilidad en volúmenes medios+ | Limitado a longitudes de tubo más cortas |
Costes de la perfiladora de tubos
Los equipos de perfilado de tubos representan una importante inversión de capital. He aquí algunos factores de coste típicos:
- Fijo vs. Ajustable - Las máquinas de tamaño fijo cuestan a partir de $75.000. Las máquinas universales ajustables cuestan a partir de $150.000.
- Tasa de producción - La velocidad máxima de producción repercute en el coste. Los sistemas de 100 ft/min cuestan el doble que los de 50 ft/min.
- Longitud de línea - Más estaciones de rodillos y funciones aumentan la longitud y el coste.
- Personalización - Los tamaños de tubería especiales o la automatización añadida aumentan el coste.
- Reputación de la marca - Los principales fabricantes como Formtek, Samco, Meteor cobran precios más altos.
- Ubicación - Los precios varían según la región debido a los gastos de envío, derechos de importación, etc.
Muchos proveedores también ofrecen equipos de perfilado de tubos reacondicionados o usados a un coste 30-50% inferior para los compradores con poco presupuesto. También existen opciones de leasing para distribuir los pagos a lo largo del tiempo.
Tabla 11. Consideraciones sobre el coste del equipo de perfilado de tubos
| Factor | Repercusión típica en los precios |
|---|---|
| Fijo vs. Ajustable | Fijo: $75k+. Ajustable: $150k+ |
| Velocidad de producción | 2X coste por 2X velocidad máxima |
| Longitud de línea | Más estaciones y funciones aumentan el coste |
| Personalización | Los tamaños especiales o la automatización añaden coste |
| Reputación de la marca | Las marcas líderes cobran precios más altos |
| Ubicación | Los gastos de envío, aranceles, etc. varían según la región. |
Máquina Perfiladora de Tubos Fabricantes
Algunos de los principales fabricantes mundiales de equipos de perfilado de tubos son:
- Formtek - EE.UU. Ofrece líneas de perfilado ajustables Maxibend.
- Maquinaria Samco - Canadá. Suministra perfiladoras ajustables y personalizadas.
- Perfilado Meteor - Italia. Especializada en perfilado de alta velocidad.
- Shanghái Rollforming - China. Presupuesto líneas de perfilado y componentes.
- Jupiter Rollforming - India. Perfiladoras para una amplia gama de perfiles.
- Curto Roll - España. Normas europeas de ingeniería y calidad.
Los usuarios finales deben evaluar a los proveedores en función de su experiencia, capacidad de personalización, coste y plazos de entrega.
Tabla 12. Principales fabricantes de equipos de perfilado de tubos
| Empresa | Descripción |
|---|---|
| Formtek | EE.UU. - Líneas de perfilado ajustables Maxibend |
| Maquinaria Samco | Canadá - Perfilado ajustable y a medida |
| Perfilado Meteor | Italia - Equipos de perfilado de alta velocidad |
| Shanghái Rollforming | China - Líneas de perfilado y componentes presupuestarios |
| Jupiter Rollforming | India - Máquinas para diversas secciones estructurales |
| Curto Roll | España - Normas europeas de ingeniería |
Preguntas frecuentes sobre la perfiladora de tubos
P: ¿Qué tamaños de tubos pueden formarse con las perfiladoras?
R: La gama típica de tamaños va de 50 mm a 300 mm de diámetro y hasta 3 mm de grosor. Los juegos de rollos personalizados pueden producir tamaños especiales mayores o menores.
P: ¿Cuánto se tarda en cambiar de diámetro de tubo?
R: En las máquinas universales ajustables con casetes de cambio rápido de bobinas, el cambio de formato suele tardar entre 15 y 30 minutos.
P: ¿Qué materiales pueden laminarse para formar tubos?
R: Los materiales más comunes son el acero, el acero inoxidable, el aluminio, el cobre y sus aleaciones. Los metales más blandos y los plásticos también pueden laminarse con herramientas especializadas.
P: ¿Cómo se cortan a medida los tubos conformados?
R: En el extremo de salida se suele integrar una prensa de corte de sierra o una cizalla volante para cortar los tubos formados en continuo en longitudes especificadas.
P: ¿El perfilado de tubos requiere soldadura?
R: La soldadura no es necesaria en el propio proceso de conformado. Pero puede añadirse soldadura en línea para producir tubos continuos soldados en espiral.
P: ¿En qué se diferencia la calidad de los tubos perfilados de la de los tubos soldados?
R: El conformado por laminación produce espesores de pared y propiedades mecánicas muy uniformes a lo largo de toda la longitud, con superficies interiores y exteriores lisas. La calidad de los tubos soldados por costura depende del proceso de soldadura utilizado.
P: ¿Qué factores afectan a la velocidad de producción de una perfiladora?
R: La velocidad máxima depende del grosor del material, el límite elástico, el diámetro, el número de estaciones de laminado y la potencia del motor. Los diámetros más finos y pequeños pueden conformarse más rápido.
P: ¿Hacen mucho ruido las máquinas de perfilado de tubos?
R: Los niveles de ruido suelen rondar los 80-85 decibelios cerca del equipo. Se recomiendan cerramientos acústicos o barreras acústicas para la seguridad y comodidad del operario.
P: ¿El perfilado de tubos requiere operaciones de acabado secundarias?
R: Se necesita un acabado mínimo, ya que el proceso produce superficies lisas. En función de la aplicación, puede ser necesario desbarbar, recortar los bordes o abocardar los extremos.