Perfiladoras de dos pisos son un tipo importante de equipo utilizado para enrollar y doblar bobinas de metal en perfiles y secciones transversales personalizados. Esta completa guía proporcionará una visión detallada de la tecnología de perfilado de doble piso, incluyendo principios de funcionamiento, componentes principales, tipos de máquinas, especificaciones clave, parámetros, aplicaciones, funcionamiento y mantenimiento, cómo seleccionar proveedores y pros y contras de las perfiladoras de doble piso.
Visión general de las perfiladoras de doble piso
El perfilado es un proceso de doblado continuo que se utiliza para dar forma a bobinas de metal en perfiles abiertos personalizados con una serie de rodillos. Es ideal para producir grandes volúmenes de secciones de forma eficiente a bajo coste en comparación con la extrusión o la fabricación.
Las perfiladoras de dos pisos utilizan dos conjuntos de estaciones de perfilado dispuestas verticalmente para dar forma a las bobinas de metal en dos direcciones a medida que pasa el material. Esto permite conformar geometrías más complejas en comparación con las máquinas de un solo piso.
Principales ventajas de las perfiladoras de doble piso
- Mayor capacidad de conformado de formas complejas y grandes secciones
- Mayores índices de producción gracias a las dos líneas de conformado
- El conformado bidireccional mejora la precisión del perfil
- Las secciones pueden estrecharse ajustando los rodillos superior e inferior
- El bastidor más rígido reduce la desviación para una mayor precisión
- El sistema de transmisión común requiere menos mantenimiento
Aplicaciones típicas de las perfiladoras de doble piso
El perfilado de doble piso se utiliza habitualmente para producir:
- Cubiertas y paneles murales metálicos
- Puertas y ventanas de acero
- Postes para estanterías
- Conductos de automoción y climatización
- Silos y depósitos agrícolas
- Edificios de acero prediseñados
- Marcos estructurales y elementos de soporte
- Tubos para muebles
Funcionamiento de las perfiladoras de doble piso
El perfilado de doble piso utiliza un proceso continuo para dar forma a las bobinas de chapa metálica en perfiles abiertos. Estos son los pasos clave:
- Las hojas enrolladas se introducen en la unidad de desenrollado para ser enderezadas.
- La hoja entra en los rodillos de dentado para igualar el grosor.
- Los rodillos formadores doblan progresivamente la banda a través de una serie de estaciones.
- Las estaciones de rodillos superior e inferior forman la banda en dos planos simultáneamente.
- Los dispositivos de corte cortan la tira a la longitud deseada cuando llega al final.
- Las secciones formadas se recogen en el transportador de salida.
Componentes principales de las perfiladoras de doble piso
Las perfiladoras de doble piso constan de los siguientes componentes principales:
desbobinador
- Introduce las bobinas metálicas en la laminadora
- Contiene brazos devanadores para estabilizar la bobina
- Puede tener mandril de expansión hidráulica
- A menudo tiene nivelador/enderezador
Unidad de seriación
- Utiliza pequeños rodillos dentados
- Iguala las variaciones de grosor de la banda
Estaciones de formación
- Contienen juegos de rodillos superior e inferior
- Doblar progresivamente la chapa a través de cada soporte
- Los rodillos se mecanizan según las formas requeridas
- El número de stands determina la complejidad del perfil
Dispositivo de corte
- Cizallas, sierras, láser o chorro de agua
- Corta perfiles a medida
- Puede tener corte volante para longitudes continuas
Controlador
- Controla toda la línea desde el panel HMI
- Ajusta las posiciones de los rodillos, las longitudes de corte, la velocidad, etc.
- Interfaz con sensores y servomotores
Transportadores
- Transporta secciones de un extremo a otro
- Pueden utilizarse transportadores de entrada y salida
- Transfiere piezas a la siguiente operación
Tipos de perfiladoras de doble piso
Las perfiladoras de doble piso están disponibles en varias configuraciones:
Perfiladoras fijas frente a perfiladoras ajustables
- Las estaciones de bobinado fijas sólo forman formas preestablecidas
- Ajustable permite perfiles variables dentro del rango
- Ajustable utiliza actuadores automatizados sobre rodillos
Máquinas estándar frente a máquinas personalizadas
- Modelos estándar para perfiles comunes
- Adaptado a las especificaciones de forma y tamaño requeridas
- La personalización aumenta el coste inicial
Manipulación manual frente a automatización
- Carga/descarga manual por el operario
- Transferencias automatizadas de hojas de entrada y salida
Perfiladoras móviles frente a estacionarias
- Las unidades móviles se montan sobre ruedas o patines
- Máquinas estacionarias fijadas permanentemente sobre cimientos
Especificaciones principales de las máquinas perfiladoras de doble cubierta
Las perfiladoras de doble piso se definen por estas especificaciones clave:
| Especificación | Alcance típico |
|---|---|
| Velocidad de formación | 10 - 100 m/min |
| Anchura máxima de la banda | Hasta 2500 mm |
| Espesor mínimo del metal | 0,3 - 2,5 mm |
| Diámetro del rodillo | 100 a 400 mm |
| Número de puestos | 10 a 50 |
| Potencia de accionamiento principal | De 5 a 100 kW |
| Precisión de línea | +/- 1 mm |
| Ajuste del rodillo | Manual o servomotor |
| Controlador | PLC con pantalla táctil HMI |
| Estructura | Bastidor de acero soldado |
Estos parámetros determinan el tamaño y los perfiles que pueden fabricarse. El número de soportes de conformado necesarios depende de la complejidad de la forma. Un mayor número de soportes permite más curvas, pero reduce la velocidad máxima.
Cómo elegir el formador de rollos de doble piso adecuado
La selección de la perfiladora de doble piso óptima depende de estos factores clave:
- Tipo y grosor del metal - afecta a la elección de los materiales de las bobinas, la potencia de accionamiento y la capacidad de la prensa
- Tamaños y perfiles de las piezas - determina el número de soportes, los diámetros de los rodillos, las anchuras
- Volumen de producción - los volúmenes más elevados requieren modelos más resistentes y automatizados
- Precisión dimensional requerida - las tolerancias más estrictas requieren bastidores rígidos y componentes de precisión
- Presupuesto - el coste inicial es mayor para las máquinas más grandes, personalizables o automatizadas
- Futuros planes de expansión - considerar la posibilidad de añadir más soportes más adelante o cambiar las herramientas
- Espacio disponible - compruebe el área necesaria para la longitud de la máquina y la manipulación del material
Colabore estrechamente con los proveedores para adaptar las capacidades de la laminadora a sus requisitos de producción.
Diseño del proceso de perfilado de doble piso
Para conseguir piezas perfiladas de calidad, el proceso debe diseñarse adecuadamente. He aquí algunas de las mejores prácticas:
- Modelar la geometría de la pieza mediante CAD para visualizar las formas conformadas
- El análisis de elementos finitos determina los puntos de tensión y guía el diseño de las herramientas
- Diseñar el perfil del utillaje del rodillo utilizando software especializado
- Ajuste iterativo de las posiciones de los rodillos para optimizar el conformado
- Simular el flujo de material a través de todas las estaciones
- Construir pilas de tolerancia de piezas a rodillos
- Redactar instrucciones detalladas de la secuencia de conformado
- Inspeccionar las piezas de la muestra inicial y validar el proceso
- Perfeccionar las herramientas en función de los controles de calidad y los comentarios
- Documentación del proceso de conformado validado para su repetibilidad
El cuidadoso diseño, la simulación, la creación de prototipos y el perfeccionamiento de los rodillos garantizan una calidad óptima de las piezas conformadas y el control del proceso.
Aplicaciones y usos de las perfiladoras de doble piso
El perfilado de doble piso se utiliza para producir una amplia gama de perfiles de piezas en muchas industrias:
Edificación y construcción
- Tejados, revestimientos, paneles murales
- Estructuras y soportes
- Secciones de puertas y ventanas
- Bastidores de paneles solares
- Perfiles para suelos y tarimas
- Sistemas de drenaje
- Andamios, barreras de seguridad
Transporte
- Chasis, bastidores y paneles de carrocería
- Paredes laterales del remolque de camión
- Secciones de vagones
- Bastidores de contenedores
- Conductos y paneles aeroespaciales
Almacenamiento, manipulación de materiales
- Estanterías, montantes de estanterías
- Paneles murales para silos
- Cajas transportadoras
- Protecciones de equipos, barreras de seguridad
- Conductos, tolvas, canaletas
Muebles y electrodomésticos
- Escritorios, armarios, estanterías
- Cubículos de oficina, mamparas
- Revestimientos para frigoríficos
- Cavidades para horno y lavavajillas
- Patas y brazos de muebles tubulares
La flexibilidad para formar prácticamente cualquier sección transversal abierta hace que el perfilado de doble piso sea adecuado para producir una amplia gama de componentes en diversas industrias.
Perfiles laminados de doble piso típicos
He aquí algunos ejemplos de perfiles comunes producidos con perfiladoras de dos pisos:
Canales C
Se utiliza para bastidores, soportes, raíles, guías.La forma simétrica proporciona resistencia.
Tubos estructurales
Para sistemas de soporte estructural. Tubo hueco con lados planos
Secciones Sigma
Secciones sigma utilizadas para vigas y pilares. Alto segundo momento de área.
Secciones Zeds / Zee
Perfiles Zed para cubiertas, revestimientos, uso estructural. Forma encajable.
Ángulos / Secciones en L
Perfiles angulares utilizados para marcos, soportes, arriostramientos. Proporcionan rigidez.
Elección de un proveedor de máquinas perfiladoras de doble piso
Seleccionar el proveedor adecuado es crucial para obtener una laminadora de doble piso de alta calidad. Estos son algunos factores importantes a tener en cuenta:
- Conocimientos técnicos - Experiencia en diseño de utillaje para rodillos e ingeniería de procesos
- Enfoque del perfilado - Especialistas dedicados a los equipos de perfilado
- Capacidad de personalización - Adaptable a sus necesidades
- Calidad y precisión - Normas y tolerancias de alta precisión
- Componentes fiables - Utiliza marcas reputadas de motores, sistemas hidráulicos, etc.
- Servicio receptivo - Asistencia rápida en caso de averías o problemas
- Transferencia de conocimientos - Proporciona formación y documentación a los operadores
- Capacidades de actualización - Posibilidad de añadir funciones, automatizaciones o soportes más adelante
- Fiabilidad de las entregas - Registro de entregas puntuales y plazos de entrega
- Longevidad y reputación - Proveedores establecidos con un historial probado
- Relación calidad-precio - Precios competitivos para equipos de calidad
- Presencia local - Asistencia posventa disponible en su región
La selección de un especialista en perfilado con experiencia en diseño, alta calidad de construcción, servicio receptivo y reputación demostrada le garantiza que obtendrá un equipo capaz y fiable.
Instalación y puesta en marcha de líneas de rodillos de doble piso
La correcta instalación y puesta en marcha de las líneas de rodillos de dos pisos es clave para un funcionamiento sin problemas. He aquí algunas directrices:
- Descarga de componentes con cuidado utilizando carretillas elevadoras, grúas, gatos
- Ensamblar las secciones de la máquina según los planos marcados
- Comprobación de alineaciones, holguras y tolerancias
- Realizar el equilibrado estático de los rodillos de conformado
- Comprobar el sentido de giro correcto de los motores
- Instalación de grupos hidráulicos y tuberías
- Cableado de armarios de control y módulos de E/S
- Interfaz de retroalimentación del codificador a los controladores
- Carga de perfiles de herramientas y posicionamiento de rodillos de prueba
- Enhebrar la hoja piloto a través de toda la línea lentamente
- Supervisar el flujo de hojas, los sensores y las holguras
- Realizar ajustes en guías, soportes y estaciones
- Aumentar gradualmente la velocidad hasta la producción nominal
- Confirmar que todas las estaciones forman parte correctamente
- Validar la precisión dimensional de las piezas finales
- Realizar los ajustes finales para la optimización del proceso
- Documentar los ajustes de la máquina y los datos del proceso
Una cuidadosa instalación, depuración, pruebas y documentación del proceso garantizan que la línea de rodillos de doble piso se ponga en marcha sin problemas y produzca calidad desde el principio.
Funcionamiento y mantenimiento de las líneas de rodillos de doble piso
Para conseguir una producción y un rendimiento constantes de las perfiladoras de doble piso, es fundamental un funcionamiento adecuado y un mantenimiento preventivo:
Operación:
- Supervisión de la velocidad de la línea, el rendimiento de la bobina y el flujo de bandas
- Observar si hay aleteo, atasco o errores de seguimiento de la banda.
- Verificar longitudes de corte, perforaciones y características de las piezas.
- Realizar controles de calidad periódicos de las piezas conformadas
- Medición de dimensiones clave a intervalos definidos
- Comprobar el desgaste de rodillos, cojinetes y guías
- Lubricar la máquina según el programa de mantenimiento
- Inspeccionar el sistema hidráulico, el sistema eléctrico y los dispositivos de seguridad.
Mantenimiento:
- Establecer un programa de mantenimiento rutinario y listas de comprobación
- Formar a los técnicos en procedimientos de seguridad
- Inspeccionar periódicamente las herramientas de rodillos para detectar desgaste y daños.
- Reajuste/sustitución de rodillos y guías desgastados
- Lubricar cojinetes y componentes deslizantes
- Verificar el funcionamiento del grupo hidráulico
- Comprobación de motores, cajas de cambios y acoplamientos de transmisión
- Supervisión de PLC, HMI y armarios eléctricos
- Realizar la calibración de la máquina según las especificaciones originales
- Documentar todas las actividades de mantenimiento
- Planificar revisiones importantes durante las paradas
El seguimiento de protocolos de funcionamiento estructurados y de actividades de mantenimiento preventivo garantiza el funcionamiento continuo y seguro de la línea de perfilado durante toda su vida útil.
Cómo elegir el formador de rollos de doble piso adecuado
La selección de la perfiladora de doble piso óptima depende de una cuidadosa evaluación de sus requisitos de producción, los parámetros de las piezas, los objetivos empresariales y las capacidades del proveedor. Estos son los pasos clave:
Definir los requisitos de producción
- Formas de perfil que deben fabricarse
- Material metálico (acero, aluminio, etc.)
- Espesor del material y anchura de las tiras
- Volumen anual por perfil
- Rigidez de las tolerancias
- Nivel de automatización necesario
Determinar las especificaciones clave de la máquina
- Número de estaciones de formación
- Tamaño del rodillo y tipo de ajuste
- Velocidad y precisión de la línea
- Método de corte (cizalla, sierra, etc.)
- Método de manipulación de bobinas
- Accionamientos, controles y sensores
Evaluar las capacidades del proveedor
- Experiencia con aplicaciones similares
- Experiencia en diseño
- Calidad y precisión de los equipos
- Flexibilidad de personalización
- Capacidad de respuesta
- Formación de operadores
- Capacidades de actualización futuras
Evaluar la propuesta de valor
- Comparar las propuestas de los proveedores preseleccionados
- Evaluar la calidad, el rendimiento y la fiabilidad
- Considerar el coste total de propiedad
- Sopesar el coste de capital frente a los costes de explotación
- Revisar los costes de mantenimiento y servicio
- Debatir posibles ampliaciones futuras
Adoptar un enfoque estructurado para reunir los requisitos, esbozar las especificaciones, evaluar a los proveedores y valorar el valor total le garantiza la selección de la perfiladora de dos pisos óptima para sus necesidades.
Ventajas e inconvenientes de las perfiladoras de doble piso
| Pros | Contras |
|---|---|
| Ritmos de producción superiores a los de un solo piso | Coste inicial más elevado |
| Mayor capacidad de conformado y complejidad | Mayor necesidad de espacio |
| El conformado direccional doble mejora la precisión | El diseño y el utillaje son más complejos |
| Capacidad para conificar y curvar perfiles | Necesita mantenimiento preventivo |
| El accionamiento común reduce el mantenimiento | Margen de ajuste limitado en los modelos fijos |
| Marco rígido para una mayor precisión | Se requiere una mayor destreza para su manejo |
| Se puede fabricar una amplia gama de perfiles | Tiempo de preparación significativo para los cambios de perfil |
| Menor coste para grandes volúmenes que otros procesos | Limitado para tiradas cortas |
Costes de la laminadora de doble piso
| Tipo de máquina | Gama de precios |
|---|---|
| Formadora de rollos fija manual | $40.000 a $60.000 |
| Formadora de rollos fija automática | $60.000 a $150.000 |
| Formadora de rollos manual ajustable | $60.000 a $100.000 |
| Formadora de rollos automática ajustable | $100.000 a $250.000 |
| Formadora de rollos a medida | $150.000 a $500.000 |
Los precios varían mucho en función de:
- Número de estaciones de formación
- Nivel de automatización
- Requisitos de personalización
- Características adicionales
- Volúmenes de producción
- Reputación y calidad del proveedor
Las capacidades de proceso y los índices de producción más elevados hacen que las perfiladoras de doble piso sean adecuadas para grandes volúmenes de producción, a pesar del mayor coste inicial de la máquina en comparación con las máquinas de un solo piso.
Preguntas más frecuentes
¿Qué materiales pueden conformarse en las perfiladoras de dos pisos?
- Bobinas de acero con bajo contenido en carbono y acero inoxidable
- También es capaz de conformar aleaciones de aluminio, cobre y latón hasta cierta dureza
¿Qué grosor de banda metálica puede laminarse?
- El grosor típico oscila entre 0,3 y 2,5 mm.
- Se pueden conformar materiales más gruesos de hasta 7 mm con suficiente potencia
- El radio mínimo de curvatura limita el grosor del material
¿Qué perfiles son los más adecuados para el perfilado de doble piso?
- Perfiles abiertos con múltiples curvas en dos planos
- Secciones de hasta 8 pulgadas de alto y 3 pulgadas de grosor
- Perfiles con bridas de retorno para mayor resistencia y rigidez
¿Cuántos soportes de rodillos se necesitan para perfiles típicos?
- 8 a 15 soportes para canales C y U simples
- 15 a 25 soportes para formas estructurales complejas
- Más soportes proporcionan más capacidad de conformado
¿Cómo calcular si un perfil puede laminarse?
- Modelar el perfil y simular la flexión del material
- Utilizar software de diseño de rodillos para desarrollar perfiles de utillaje
- Ajuste iterativo de las posiciones de los rodillos para dar forma
- Construir utillaje y probar el proceso de conformado en la máquina
¿Cuáles son los problemas habituales en el perfilado?
- Errores de seguimiento de la banda, aleteo, atasco
- Desgaste del rodillo, deflexión que provoca desviaciones de la forma
- Arañazos, deformidades en piezas conformadas
- Vibraciones y ruidos que indican problemas de alineación
- Fugas hidráulicas o fallos eléctricos
¿Cuánto duran las máquinas-herramienta de perfilado?
- Con un uso adecuado y un mantenimiento preventivo, las herramientas pueden durar entre 12 y 18 meses
- Los rodillos de carburo proporcionan una vida útil más larga
- La vida útil de la herramienta depende de la dureza y el grosor del metal
¿Cómo mejorar la calidad de las piezas perfiladas?
- Garantizar un perfil de herramienta rectificado con precisión
- Mantener tolerancias estrictas en los soportes de rodillos
- Calibrar la máquina con frecuencia
- Control del flujo de banda y de la velocidad de alimentación
¿Qué precauciones de seguridad son importantes para el perfilado?
- Encierre las piezas móviles peligrosas en cubiertas
- Interbloqueo de las puertas de acceso para apagar la máquina
- Utilice alfombras de seguridad y cortinas de luz alrededor de la máquina
- Proporcionar mecanismos adecuados de protección de las máquinas
- Exigir equipos de protección individual a los operarios
¿Qué factores afectan a la velocidad de línea de una laminadora?
- Grosor del metal: un metal más fino puede funcionar más rápido
- Número de puestos de formación: más puestos reducen la velocidad máxima
- Complejidad del moldeo: los perfiles más sencillos pueden ejecutarse más rápido
- Potencia motriz disponible: una mayor potencia permite una mayor velocidad
¿Cómo calcular la rectitud de la máquina para el perfilado?
- Establezca una línea de base de rectitud pasando un alambre apretado
- Medir las desviaciones del hilo a los elementos de la máquina
- La desviación total del indicador debe estar dentro de 0,002 pulg/pie.
- Calzar y alinear los elementos de la máquina según sea necesario
¿Cuáles son las averías más comunes del laminador?
- Problemas de alimentación como saltos, atascos, aleteo
- Desalineación de rodillos que provoca errores de perfil
- Rodillos y matrices desgastados o dañados
- Fallos de la transmisión y la caja de cambios
- Fugas en el sistema hidráulico o fallos eléctricos
¿Cómo se cambia el utillaje de los rodillos para realizar cambios rápidos de troqueles?
- Los cambios manuales utilizan herramientas manuales para cambiar los rodillos
- Los sistemas de cambio rápido utilizan cartuchos o casetes
- Los carros de cambio de rollo motorizados cambian automáticamente de estación
- Minimiza el tiempo de inactividad de la producción para cambiar las matrices
¿Qué mantenimiento periódico se requiere?
- Diariamente: inspección visual, lubricación, limpieza
- Semanalmente: revisión de alineaciones, hidráulica, eléctrica
- Mensualmente: inspeccionar rodillos, cojinetes, engranajes
- Anualmente: calibración, revisión general, sustitución de piezas