El sector de la construcción depende en gran medida de las perfiladoras para crear estructuras y paneles de paredes exteriores. La tecnología de perfilado permite a los contratistas producir rápidamente paneles rectos o curvos a partir de tiras de chapa metálica enrolladas en un proceso continuo y económico. Este artículo examinará cómo los sistemas de perfilado de paneles se han convertido en herramientas indispensables para el sector de la construcción moderna.
Visión general de las perfiladoras de paneles
A máquina perfiladora de paneles toma una tira plana de chapa y la hace pasar por una serie de estaciones de laminado. Cada estación de laminado da forma progresivamente a la chapa hasta conseguir el perfil de panel deseado. Entre las formas de panel más comunes se incluyen montantes de pared, paneles de tejado, revestimientos, viguetas de acero, etc.
La línea de perfilado consta de un carro de bobinas donde se cargan las bobinas de chapa, un desenrollador para introducir la banda en las perfiladoras, una enderezadora para eliminar la curvatura de la bobina, una serie de estaciones de perfilado, una estación de corte para cizallar los paneles a medida y una apiladora para disponer ordenadamente los paneles acabados.
Las perfiladoras de paneles pueden ser bastante grandes, con más de 100 pies de estaciones de laminado. Las máquinas más nuevas están equipadas con servomotores en lugar de ejes de línea, lo que facilita los cambios de velocidad y las configuraciones. Las unidades avanzadas también integran punzonado y estampado en relieve en línea para operaciones de conformado adicionales.
Ventajas del perfilado de paneles
El uso de máquinas de perfilado de paneles tiene muchas ventajas frente a otros métodos de fabricación de productos de construcción metálicos:
Alta velocidad de producción - Las perfiladoras pueden producir paneles a velocidades superiores a 500 pies por minuto. Este rápido rendimiento permite a los contratistas adquirir rápidamente los paneles necesarios para sus proyectos.
Ahorro de material y mano de obra - El perfilado genera menos residuos que el estampado o el frenado. El proceso automatizado requiere menos operarios. Los costes totales de material y mano de obra se reducen.
Consistencia - Los paneles perfilados tienen unas dimensiones y una calidad precisas, ya que se forman mediante una calibración estandarizada de la máquina. Esta uniformidad facilita el montaje sobre el terreno.
Flexibilidad - Una línea de perfilado puede producir varios perfiles de panel cambiando unas pocas matrices. Los cambios rápidos de perfil permiten a los fabricantes alternar eficazmente entre distintas series de productos.
Escalabilidad - Las líneas de laminado pueden diseñarse en distintas longitudes para adaptarse a las necesidades de producción. Una máquina más corta puede ser suficiente para una operación pequeña, mientras que una unidad de tamaño mega puede manejar grandes volúmenes para los principales contratistas y fabricantes de equipos originales.
Productos clave para la construcción
Las perfiladoras de paneles crean todo tipo de productos para la construcción de edificios y cerramientos:
Montantes de pared
Los largueros verticales de los muros suelen fabricarse mediante perfilado. Los montantes tienen un diseño de alma abierta con bridas en L para proporcionar resistencia y estabilidad al tiempo que se minimiza el peso. El conformado de espárragos en una perfiladora es rápido y económico en comparación con el prensado con freno.
Paneles de cubierta
Muchos sistemas de cubierta utilizan paneles metálicos acanalados formados en una perfiladora. Los nervios elevados de los paneles añaden rigidez para soportar las cargas. Los paneles del tejado pueden tener los bordes con fijaciones a la vista o con juntas alzadas. Los materiales más comunes son el acero galvanizado, el aluminio y el cobre.
Revestimiento
Los paneles de revestimiento en rollo de aluminio y acero proporcionan protección contra la intemperie y estética a las paredes exteriores de los edificios. El moderno revestimiento metálico aislante crea una envolvente del edificio energéticamente eficiente. El proceso de perfilado garantiza paneles de revestimiento resistentes y rectos.
Viguetas de acero
Las viguetas de acero son elementos ligeros de entramado de alma abierta que se utilizan habitualmente en suelos y cubiertas. Las líneas de perfilado dan forma a los cordones superior e inferior unidos por barras diagonales. Las viguetas proporcionan resistencia al tiempo que minimizan la masa.
Estructura metálica de paneles de yeso
Los tabiques de cartón yeso necesitan un entramado rápido y sencillo. Los montantes de acero laminado con perforaciones escalonadas se adaptan a las alturas de pared estándar. Las perforaciones permiten el paso de las tuberías eléctricas y de fontanería por la cavidad de la pared.
El proceso de perfilado
Las etapas del proceso de perfilado de paneles consisten en el desenrollado, la entrada, el enrollado, el perfilado de salida, el corte y el apilado:
Desaceitado - La bobina de chapa plana se carga en un desenrollador motorizado denominado desenrollador. El desenrollador introduce la banda en la laminadora a una velocidad constante.
Entrar en - La chapa entra en una serie de rodillos enderezadores motorizados para eliminar cualquier curvatura residual del enrollado. A continuación, unos rodillos de preformado inician las curvaturas graduales.
Rodando - En la sección principal de laminado, la chapa pasa secuencialmente por estaciones de rodillos contorneados. Cada juego de rodillos realiza curvas incrementales hasta completar el perfil final.
Formación de salida - Los rodillos de conformado final finalizan la forma del panel y corrigen cualquier curvatura de las estaciones anteriores. También pueden integrarse punzones o unidades de estampado cerca de la salida.
Corte - Una cizalla de corte volante o una cizalla giratoria corta los paneles a las longitudes especificadas a medida que salen de la última estación.
Apilado - Las cintas transportadoras apilan ordenadamente los paneles acabados para facilitar su empaquetado y envío. Los marcadores de recuento automatizados pueden contar las piezas para la realización de pedidos.
Ventajas del perfilado sobre otros métodos de fabricación
El perfilado ofrece algunas ventajas claras sobre otras alternativas de procesado de chapa metálica, como el estampado o el frenado:
- Menores costes de utillaje - Sólo se necesitan matrices de rodillo en lugar de un juego completo de matrices de estampación. El utillaje de rodillo es más sencillo y barato.
- Mayor aprovechamiento del material - El perfilado genera menos desechos, ya que es un proceso continuo con una conformación casi neta. El estampado puede tener tasas de desecho superiores a 50%.
- Mayor flexibilidad - Las líneas de laminado pueden producir varios perfiles cambiando las matrices de laminado. Las matrices de estampación se fijan a un perfil por juego de matrices.
- Menor consumo de energía - El perfilado consume menos energía que las prensas de estampación, que requieren un tonelaje inmenso para el conformado.
- Funcionamiento más seguro - Los equipos de perfilado disponen de protecciones eléctricas y circuitos de seguridad. Las prensas de estampación exponen a los trabajadores a riesgos en el punto de operación.
Para volúmenes de producción bajos o medios, el perfilado suele ser el método de fabricación de paneles más eficaz y económico. La flexibilidad y los menores costes de utillaje son ideales para contratistas y pequeños fabricantes de equipos originales.
Componentes típicos de la perfiladora
Una línea de perfilado de paneles contiene una serie de componentes y sistemas clave:
- Desenrollador - Introduce la banda de bobina de chapa en la formadora de rollos
- Plancha - Alinea la banda y elimina el arco de la bobina
- Estaciones de bobinado - Muchos soportes con rodillos contorneados que forman progresivamente el panel
- Unidades de punzonado/grabado en relieve - Integrable para funciones adicionales
- Cizalla - Corta paneles a medida en el extremo de descarga
- Apilador - Apila ordenadamente los paneles acabados en paquetes
- Guías de entrada - Apoyar y alinear la banda que entra en las estaciones de bobinado
- Guías de salida - Soportar y guiar los paneles que salen de la última estación
- Unidades - Por lo general, servomotores conectados a cajas de engranajes que accionan los rodillos.
- Controla - PLC y pantalla HMI para controlar y supervisar la máquina
- Vigilancia - Resguardos de seguridad con enclavamientos electromecánicos
El diseño, la calibración de la máquina y el mantenimiento adecuados de estos componentes garantizan unos resultados de perfilado y una eficacia óptimos.
El perfilado de paneles permite formas complejas
Con múltiples estaciones de rodillos trabajando en secuencia, las perfiladoras de paneles pueden crear formas de sección transversal bastante complejas. Algunos ejemplos de perfiles complejos producidos incluyen:
- Piquetes para estanterías de paletas de almacén
- Vigas en I de acero conformado para soportar cargas pesadas
- Paneles ondulados para fachadas arquitectónicas
- Tarima trapezoidal para entreplantas
- Perfiles en C para el armazón del transportador
- Paneles de pared curvos para teatro
- Cubierta de junta alzada con dobladillo de clip integral
- Paneles antirruido para autopistas
La flexibilidad de moldear la banda gradualmente a través de muchos rodillos permite crear formas de panel demasiado complejas para otros procesos como el estampado o el conformado por frenado.
Cambios eficientes de herramientas de laminación
Para minimizar el tiempo de inactividad de la producción, la mayoría de las máquinas de perfilado de paneles permiten cambios rápidos de juego de rodillos para cambiar de perfil. Los pasos típicos de cambio incluyen:
- Limpiar la máquina de cualquier tira de bobina
- Retirar los tablones alrededor de los puestos de rodillos
- Afloje los ejes de los rodillos y extraiga los rodillos viejos.
- Insertar nuevos rollos de perfil en la secuencia adecuada
- Ajustar las distancias entre rodillos con calzos
- Apriete los ejes de los rodillos y sustituya las tablas del delantal.
- Enhebrar la nueva tira de bobina a través de la máquina
- Prueba de funcionamiento para validar el nuevo perfil y realizar los ajustes necesarios.
Con práctica, la mayoría de los cambios de perfil pueden realizarse en menos de una hora. Algunas máquinas de cambio rápido lo reducen a menos de 10 minutos.
Los cambios rápidos de bobina permiten a los fabricantes satisfacer los pedidos entrantes de distintos tipos de paneles en lugar de dedicar tiradas largas a un solo perfil. Los cambios frecuentes de utillaje proporcionan más flexibilidad.
Perfilado de paneles curvos
Además de paneles rectos, las líneas de perfilado de paneles también pueden producir paneles curvos mediante el contorneado de los rodillos en una curva hasta el radio deseado.
Los paneles curvos tienen aplicaciones como:
- Paredes cilíndricas de silo de grano
- Cintas transportadoras circulares
- Cubiertas abovedadas
- Secciones de racores acodados para tubos
- Cuadros de bicicleta tubulares
- conductos redondeados
- Tanques
Un método habitual es el conformado por chichón, en el que varios rodillos de chichón van dando forma a la curva. Alternativamente, el conformado por barrido utiliza un mandril giratorio curvado.
Integración de operaciones secundarias
Además de dar forma al perfil, muchas perfiladoras de paneles integran procesos secundarios en línea, como:
Puñetazos - Los juegos de punzones y matrices pueden perforar orificios para elementos de fijación, tomas eléctricas, aberturas de conductos, ventanas, etc. De este modo se evita un paso de perforación independiente.
Realce - En los paneles pueden grabarse textos, logotipos y motivos decorativos.
Tratamiento térmico - Las estaciones de calentamiento pueden aplicar un revenido térmico localizado para aumentar la resistencia del panel.
Soldadura en rollo - Los rodillos de soldadura especiales pueden soldar chapas por puntos a lo largo de la línea de proceso.
Agujeros en la red - Los punzones pueden crear orificios en secciones de banda abiertas para reducir el peso.
Ranurado - Los punzones de ranura estrecha forman aberturas más fácilmente que la perforación.
Clinching - El remachado mecánico puede unir las hojas superpuestas a través del proceso.
Dobladillos - Los rodillos dobladilladores pueden plegar los bordes de los paneles para añadir grosor.
Pestañas y ranuras - Las lengüetas perforadas en las hojas aumentan la rigidez cuando se insertan en las ranuras.
La integración del procesamiento secundario con el perfilado reduce el tiempo total de producción. Los orificios troquelados también pueden servir como ubicaciones para sujetadores para el montaje.
Perfilado de paneles sándwich
Los paneles sándwich o de doble piel con núcleo de espuma aislante ofrecen una excelente eficiencia térmica para paredes y tejados. Los laminadores especiales pueden dar forma a las pieles metálicas interior y exterior a la vez que inyectan la espuma entre ellas en un proceso continuo.
En primer lugar, las dos tiras de chapa se conforman por separado según sus perfiles. A continuación, la espuma se dispensa entre las tiras a medida que se presionan entre sí mediante rodillos de contorneado. A continuación, la espuma se endurece y se adhiere a los revestimientos metálicos.
El perfilado de paneles sándwich permite fabricar paneles aislantes de alta resistencia térmica con barreras de vapor integradas en una sola línea de producción.
Perfilado de paneles anchos y secciones de muro cortina
Las tiras estrechas de las bobinas limitan la anchura de los paneles perfilados estándar a unos 4 pies. Sin embargo, los procesos de perfilado en tándem y multietapa permiten fabricar paneles arquitectónicos más anchos.
En el perfilado en tándem, dos o más bobinas se introducen lado a lado en conjuntos separados de rodillos que trabajan en etapas sincronizadas. Las tiras se moldean gradualmente y luego se presionan a lo largo de sus bordes para unirlas.
En el perfilado multietapa, los soportes sucesivos dan forma al panel en toda su anchura. La banda avanza a través de varios soportes de forma similar a un laminador en tándem.
Estos métodos permiten utilizar paneles de muros cortina arquitectónicos de hasta 13 pies de ancho para grandes fachadas de aeropuertos y estadios.
Productos de aluminio para la construcción
Aunque el acero es el material más común para los componentes de construcción perfilados, el aluminio también se utiliza habitualmente para fabricar productos estructurales y arquitectónicos.
Las ventajas del perfilado de aluminio incluyen:
- Peso ligero para reducir los costes de manipulación y las cargas muertas
- Resistente a la corrosión para un bajo mantenimiento
- La aleación blanda es más fácil de formar sin agrietarse
- Atractiva superficie decorativa
Algunos artículos típicos de construcción de aluminio perfilado son:
- Paneles para paredes y tejados
- Revestimientos y canalones
- Bajantes
- Marcos de puertas y ventanas
- Montantes estructurales
- Refugios prefabricados
El aluminio laminado cuesta más que el acero, pero ofrece las ventajas de la resistencia a la intemperie y la ligereza.
El futuro del perfilado en la construcción
El perfilado de paneles seguirá ampliando sus aplicaciones en el sector de la construcción a medida que mejore la tecnología. Algunas tendencias futuras son:
- Paneles más anchos y grandes para estructuras más altas
- Incorporación de películas fotovoltaicas
- Aleaciones de mayor resistencia para mayores luces
- Producción automatizada con inteligencia artificial
- Paneles compuestos híbridos con pieles no metálicas
- Entrega puntual en las obras
- Aumento de la prefabricación de edificios modulares
Con un proceso eficiente y escalable, el perfilado ayudará al sector de la construcción a satisfacer la demanda de diseños de edificios complejos y sostenibles. Los contratistas seguirán beneficiándose de un suministro rápido y económico de paneles de alta calidad.
Aplicaciones comunes de los productos de construcción perfilados
Los componentes perfilados tienen muchas aplicaciones en la construcción de edificios. Estos son algunos de los usos más comunes de los productos de las perfiladoras de paneles:
Montantes de pared
Los montantes estándar utilizados para enmarcar tabiques interiores y muros de carga exteriores suelen laminarse en frío. Los montantes de acero con agujeros de alma perforados pueden laminarse rápidamente para sistemas de muros en varias plantas de estructuras de gran altura.
Cubiertas metálicas
Los tejados arquitectónicos de junta alzada metálica utilizan paneles curvados formados en una perfiladora. Las nervaduras o costuras proporcionan estanqueidad a la intemperie. Los tejados pueden tener fijaciones expuestas u ocultas. El cobre, el acero y el aluminio son los materiales más populares para cubiertas en rollo.
Revestimiento de paredes y sofitos
Para exteriores de viviendas, los revestimientos de aluminio coloreado y acero galvanizado ofrecen una protección contra la intemperie que no requiere mantenimiento. Los paneles horizontales se entrelazan entre sí. Los sofitos alrededor de los voladizos también suelen ser paneles enrollados. Los revestimientos metálicos aislantes mejoran la eficiencia energética.
Estructura de paneles de yeso con montantes de acero
Los montantes de acero laminado con perforaciones escalonadas se adaptan a las alturas de pared estándar y agilizan el montaje de paredes interiores de cartón yeso. Las perforaciones permiten el paso de las tuberías eléctricas y de fontanería por la cavidad de la pared. Los tornillos para tabiquería seca se fijan a los rebordes de los montantes metálicos.
Viguetas y correas de acero estructural
Las viguetas de acero de alma abierta ahorran peso y material frente a las vigas de alma maciza. Las viguetas se utilizan normalmente para entramado de suelos y tejados. Las correas soportan las cargas del tejado entre las vigas principales. Tanto las viguetas como las correas se fabrican en serie mediante perfilado.
Almacenaje Estanterías de paletización
Los sistemas de estanterías de almacenamiento utilizan columnas y arriostramientos extremadamente resistentes para sujetar palés de almacén. Los postes y bastidores de las estanterías suelen ser perfilados con bridas en ángulo y ranuras para conexiones sin tornillos entre los componentes. El perfilado de las estanterías maximiza la resistencia del acero de menor espesor.
C- y Z-Purlins para edificios metálicos
Las correas soportan las cargas del tejado y el revestimiento entre las vigas en I principales de las estructuras metálicas prediseñadas. Las correas en forma de C y Z proporcionan mayor rigidez que los elementos planos. El alma en ángulo ofrece resistencia a la torsión frente a las cargas del viento.
Marcos de puertas y ventanas
Las jambas de puertas y los marcos de ventanas conformados en rollo ahorran tiempo en comparación con el ensamblaje de componentes. Los marcos pueden tener bridas de clavado o molduras de canal en J ya formadas. Los marcos perfilados simplifican la instalación gracias a los orificios preperforados para los herrajes.
Rieles de protección del transportador
A lo largo de los laterales de las cintas transportadoras elevadas de los almacenes, las barandillas de canal en C proporcionan protección contra caídas. La forma tubular aporta resistencia al tiempo que minimiza la masa. Los raíles de las cintas transportadoras se suelen fabricar en rollos para ahorrar costes.
Barreras acústicas para autopistas
Para amortiguar el ruido a lo largo de las autopistas se utilizan altos muros metálicos entre la calzada y las viviendas. Estas barreras antirruido tienen perfiles sinusoidales, trapezoidales o redondeados de perfiladoras de rodillos para mejorar el rendimiento acústico.
Ventajas del perfilado para la industria de la construcción
¿Por qué el perfilado se ha convertido en el proceso dominante de fabricación de productos metálicos para la construcción? ¿Qué ventajas únicas ofrece esta tecnología a las empresas de construcción?
Alta velocidad de producción
El rápido rendimiento continuo de las líneas de perfilado permite a los contratistas adquirir rápidamente los paneles necesarios para sus proyectos. Con velocidades de conformado de más de 500 pies por minuto, una bobina puede transformarse en paneles acabados y colocarse en un camión lista para su entrega en menos de una hora. La rapidez es una de las principales ventajas del perfilado.
Menores costes de producción
Las máquinas de perfilado implican una inversión de capital significativamente menor que las grandes prensas de estampación y los conjuntos de matrices asociados. Un utillaje más sencillo y un uso más eficiente del material se traducen en un menor coste total de las piezas. Este ahorro permite a los contratistas ceñirse a presupuestos ajustados para suministros.
Mayor flexibilidad de materiales y perfiles
El perfilado permite conformar distintos metales, aleaciones y calibres cambiando unos pocos componentes del utillaje. Se pueden conformar distintos perfiles de panel en la misma línea con sólo cambiar las matrices de los rodillos. Esta flexibilidad en materiales y geometrías es una ventaja clave frente a las prensas de estampación o freno fijadas a determinados metales y matrices.
Calidad y dimensiones uniformes de los paneles
La uniformidad que se consigue con el perfilado permite que los componentes de construcción se ensamblen sin problemas en la obra. Dado que cada panel se forma de forma idéntica gracias a la calibración de la máquina, se eliminan los problemas de ajuste. Esta precisión ahorra a los contratistas tiempo de trabajo y quebraderos de cabeza durante el montaje.
Escalabilidad para pequeñas tiradas o producción en serie
Una gran ventaja sobre otros métodos de fabricación de paneles de construcción es que las líneas de perfilado pueden escalarse con flexibilidad. Una máquina más pequeña puede ser suficiente para un contratista que fabrique paneles para un solo trabajo. Los grandes fabricantes de equipos originales pueden utilizar una perfiladora de cientos de metros de largo para suministrar grandes proyectos. La escalabilidad incremental del perfilado se adapta a volúmenes de producción bajos y altos.
El perfilado permite crear perfiles complejos e innovadores
Con su curvado progresivo a través de múltiples estaciones de rodillos, el perfilado de paneles puede dar forma a geometrías complejas demasiado difíciles o poco económicas de producir de otro modo. Los contratistas ya no están limitados a simples formas de paneles plegados. El perfilado ofrece diseños estructurales y estéticos innovadores.
Menos costes de material y menos residuos
El proceso de perfilado continuo tiene unos índices de utilización de material superiores al 90%, frente al 50% o menos del estampado. Al eliminar grandes cantidades de desechos, el perfilado proporciona importantes ahorros de costes de material que benefician a los contratistas. También hay menos consumo de energía para ayudar a reducir los costes de las piezas.
Entrega "justo a tiempo" directamente en el lugar de trabajo
Gracias a su rápida capacidad de producción, las instalaciones de perfilado pueden fabricar paneles y entregarlos en las obras en función de las necesidades, justo a tiempo. No es necesario almacenar grandes existencias. Esto ahorra espacio de almacenamiento a los contratistas y garantiza que los paneles lleguen cuando se necesitan.
Menos impacto ambiental
Además del ahorro de material y energía, el perfilado genera un mínimo de residuos para su eliminación. El proceso automatizado necesita menos productos químicos para el tratamiento del metal en comparación con los sistemas de baño. Las ventajas ecológicas del perfilado están en consonancia con los objetivos de sostenibilidad de la construcción.
Condiciones de trabajo más seguras en comparación con los sellos
Por último, las máquinas de perfilado proporcionan un entorno de trabajo limpio y silencioso sin los riesgos de seguridad asociados a las enormes prensas de estampación y matrices. El método de conformado proporciona un ambiente de producción más seguro y agradable.
Con todas estas ventajas, es fácil ver por qué el perfilado de paneles se ha convertido en una parte integral de la construcción moderna, por encima de otros métodos de fabricación de paneles. Los contratistas seguirán beneficiándose de la flexibilidad, eficiencia e innovación de esta tecnología.
Metales y aleaciones comunes utilizados para el perfilado de productos de construcción
El perfilado puede dar forma a una amplia gama de metales y aleaciones en armazones estructurales, paneles exteriores, elementos arquitectónicos y otros componentes de construcción. Estos son algunos de los metales más utilizados en el perfilado:
Acero dulce al carbono
Acero dulce al carbono con un contenido de carbono de aproximadamente 0,25% y elementos de aleación relativamente bajos. Se enrolla con facilidad para formar montantes, viguetas, barandillas y elementos similares en los que no es fundamental una gran resistencia. El acero dulce ofrece una buena conformabilidad a bajo coste, pero se oxida a menos que esté pintado o galvanizado.
Acero de baja aleación y alta resistencia
Los aceros HSLA tienen pequeñas adiciones de aleaciones como cromo, níquel y silicio para conferirles mayor resistencia sin comprometer su ductilidad. Las calidades más comunes son HSLA-50 y HSLA-80 por sus límites elásticos de 50.000 y 80.000 psi respectivamente. El HSLA es muy popular para estructuras y perfiles pesados.
Acero laminado en caliente
Los aceros al carbono y HSLA laminados en caliente tienen un acabado superficial más rugoso, pero pueden fabricar secciones laminadas de gran tamaño de forma económica. El material tiene propiedades favorables de alargamiento y recuperación durante el contorneado. El acero laminado en caliente se utiliza en algunos paneles arquitectónicos.
Acero galvanizado
La chapa de acero recubierta con una fina capa de zinc adquiere resistencia a la corrosión sin dejar de ser fácilmente conformable mediante perfilado. El zinc proporciona protección catódica contra la oxidación. El acero galvanizado se utiliza mucho en paneles y componentes exteriores de perfilado.
Acero prepintado
Como alternativa al galvanizado, la chapa de acero recubierta con acabados de pintura al horno proporciona color a los productos conformados en rollo. Los aceros prepintados más comunes utilizan revestimientos de poliéster, poliéster modificado con silicona o plastisol. El prepintado evita la necesidad de pintar después de la producción.
Acero inoxidable
Los aceros inoxidables como el 304 y el 316 contienen cromo y níquel para una mayor resistencia a la corrosión, aunque a un coste más elevado. Los paneles y accesorios arquitectónicos inoxidables mantienen bien su lustre, pero requieren materiales especiales de laminación para evitar daños en la superficie. El acero inoxidable también puede pintarse.
Aleaciones de aluminio
La ligereza, el atractivo aspecto y la resistencia a la intemperie del aluminio lo hacen ideal para productos de construcción exteriores laminados. Las aleaciones más comunes son las de las series 5000 y 6000, que equilibran una resistencia moderada con una buena capacidad de conformado y curvado en una laminadora.
Cobre y zinc
La aplicación tradicional del cobre en tejados de junta alzada, junto con el uso del zinc para fachadas de edificios exóticos, utilizan el proceso de perfilado para estos metales más caros. Su resistencia natural a la intemperie y su aspecto tradicional justifican el gasto en estructuras especiales.
Paneles compuestos
Algunos paneles sándwich integran materiales no metálicos combinando núcleos de fibra de vidrio, cemento, madera o minerales entre pieles metálicas laminadas. Los paneles compuestos híbridos ofrecen eficiencia energética y estética.
La selección adecuada del metal tiene en cuenta la conformabilidad, la resistencia a la corrosión, el aspecto y el coste. Gracias a su flexibilidad para trabajar con distintos materiales, las perfiladoras se adaptan a cualquier metal que pueda requerir un proyecto de construcción.
Consejos para diseñar perfiles óptimos de paneles perfilados
A la hora de diseñar las geometrías de los paneles que se van a laminar, seguir ciertas directrices garantizará un proceso de producción eficaz y unos componentes acabados resistentes:
- Evitar radios estrechos - Enrollar metal a través de un radio de curvatura estrecho aumenta los requisitos de fuerza y la probabilidad de agrietamiento. Mantenga los radios de curvatura al menos tres veces el grosor del material.
- Minimizar las variaciones de la sección transversal - El cambio de espesores y profundidades a lo largo de la longitud del perfil aumenta la complejidad y el esfuerzo de perfilado. Siempre que sea posible, reduzca al mínimo las variaciones geométricas.
- Diseñar secciones simétricas - Los perfiles asimétricos son más difíciles de laminar uniformemente y pueden intentar torcerse al salir de la laminadora. Procure que los paneles tengan formas simétricas.
- Vigilar las restricciones de altura máxima - Los perfiles más altos requieren grandes alojamientos de rodillos y profundidades de foso. Las alturas de sección excesivas podrían superar los límites de la máquina.
- Especificar radios de curvatura interior mayores - Al igual que los radios exteriores, las curvas interiores de radio pequeño son propensas a agrietarse y difíciles de formar. Abra los radios interiores siempre que sea posible.
- Añadir costillas para dar rigidez - Las nervaduras, cordones o relieves a lo largo de un panel aumentan su resistencia a la flexión una vez conformado. Los refuerzos colocados correctamente optimizan la rigidez del panel perfilado.
- Evitar los agujeros cerca de las curvas - Cualquier agujero situado cerca de las líneas de doblado concentrará la tensión y tenderá a desgarrarse en esas zonas. Aleje los orificios de las curvas adyacentes.
- Diseñar patrones de orificios simétricos - Al igual que ocurre con la forma general, los agujeros espaciados y dimensionados uniformemente facilitarán el laminado y reducirán la torsión. Los agujeros no simétricos pueden provocar distorsiones.
- Tener en cuenta el springback - El rebote elástico de la flexión hace retroceder ligeramente los paneles al salir de la laminadora. Compense la recuperación elástica en el diseño del perfil.
- Utilizar materiales de alta resistencia - Siempre que sea posible, especifique metales y aleaciones de mayor resistencia para permitir espesores de material más finos manteniendo el rendimiento. Las bobinas más finas mejoran la conformabilidad.
Siguiendo estas directrices se optimizarán las geometrías de los paneles para el proceso de perfilado. El diseño adecuado explota las capacidades de la tecnología al tiempo que evita problemas como el agrietamiento. La colaboración con expertos en perfilado garantiza diseños constructivos y eficientes.
Fabricantes de equipos de perfilado
Hay muchos fabricantes mundiales de equipos que producen laminadoras de paneles para dar servicio a la industria de la construcción metálica:
- Metform - Con sede en EE.UU., Metform fabrica una amplia gama de líneas de perfilado para secciones estándar y complejas. Sus laminadoras Flexiform incluyen punzonado y entallado.
- Formtek - Fabricante estadounidense de equipos de perfilado de perfiles, tubos y paneles sándwich. Formtek se centra en Quickchange y diseños de perfiles personalizados.
- Maquinaria Samco - Fabricante con sede en Toronto de perfiladoras, incluidos sistemas portátiles de perfilado de acero en obra y a medida.
- Grupo Bradbury - Empresa británica líder en equipos de perfilado que fabrica laminadores de tubos, laminadores de perfiles y líneas de procesamiento de chapas.
- Gasparini SpA - Fabricante italiano de maquinaria de perfilado con más de 50 años de experiencia en sistemas de perfilado de productos largos y chapas.
- Ltdjitian - Uno de los mayores fabricantes chinos de equipos de perfilado de calidad, desde pequeñas unidades hasta líneas de producción de alta velocidad.
- Ingeniería del proceso de formación - Fabricante indio de equipos de perfilado, molinos de tubos y maquinaria de transformación de chapa.
- RAS - La empresa Reinhardt Maschinenbau, con sede en Alemania, suministra moderna tecnología de perfilado para una producción eficiente.
- Taiwán PanHebron - Fabricante taiwanés de laminadoras de alta precisión, líneas de corte longitudinal y sistemas de corte a medida.
- Jupiter Rollforming - Empresa estadounidense centrada en la optimización de aplicaciones de perfilado de paredes finas y calibre ligero.
La elección de una empresa con experiencia en equipos de perfilado garantiza la obtención de maquinaria diseñada para una eficacia, precisión y capacidades óptimas en consonancia con las necesidades de producción.
Seguridad en el perfilado
Cuando se utiliza un equipo de perfilado de paneles, es fundamental seguir los protocolos de seguridad adecuados para evitar lesiones. Entre los principales consejos de seguridad para el perfilado se incluyen:
- Restrinja el acceso sólo a personal formado. Mantenga alejados a los visitantes y al personal no autorizado.
- Exija protección auditiva en zonas de mucho ruido cerca de desenrolladores o sierras de corte. Utilizar orejeras o tapones adecuados.
- Haga cumplir el uso obligatorio de las protecciones de la máquina. No puentee ni anule nunca los resguardos durante el funcionamiento.
- Confirme que los paneles de control eléctrico estén cerrados y correctamente conectados a tierra antes de arrancar. Existe riesgo de descarga eléctrica.
- Compruebe que no haya puntos de pellizco en las estaciones de los rodillos y en las zonas de accionamiento. Mantenga las manos alejadas de los rodillos durante la operación.
- Aplique los procedimientos de bloqueo y etiquetado durante cualquier operación de mantenimiento, ajuste o limpieza de atascos.
- No suba nunca a la máquina en marcha. Utilice las escaleras, plataformas y barandillas suministradas.
- Permita que sólo personal cualificado ajuste las holguras de los rodillos. Las holguras inadecuadas aumentan los riesgos de seguridad.
- Mantenga los espacios de trabajo limpios y libres de riesgos de resbalones y tropiezos. Los trozos de bobina y las piezas cortadas presentan riesgos de tropiezo.
- Utilice guantes adecuados para manipular las tiras de bobina o los paneles acabados. Los bordes pueden ser afilados y podrían lacerar.
- Utilice equipos de manipulación de materiales, como grúas, carretillas elevadoras o polipastos, para mover correctamente bobinas pesadas sin realizar esfuerzos de elevación.
El equipo de perfilado es generalmente seguro siempre que los trabajadores sigan las instrucciones proporcionadas y utilicen su formación. Ser observador, vigilante y proactivo sobre los riesgos mantiene la operación libre de peligros.
Mantenimiento de equipos de perfilado
Para maximizar el tiempo de actividad y la producción, un programa de mantenimiento eficaz debe incluir:
- Limpieza diaria - Retire las piezas de desecho, limpie los soportes, verifique que los protectores estén en su lugar.
- Inspecciones - Comprobar el estado de los rodillos, la lubricación, la alineación y el par de apriete de los tornillos. Programar desmontajes parciales periódicos para inspeccionar los componentes internos.
- Sustitución de rollos - Disponga de juegos de repuesto para cambiarlos rápidamente cuando los rodillos se desgasten con el tiempo.
- Comprobación de los rodamientos - Confirme que los cojinetes están engrasados y compruebe periódicamente su desgaste; sustitúyalos si es necesario.
- Alineación de ejes - Realinee los ejes si se producen desplazamientos utilizando métodos láser. Detecte los desajustes a tiempo.
- Mantenimiento del accionamiento - Siga los programas de lubricación recomendados para la caja de cambios e inspeccione los ejes, juntas y acoplamientos.
- Calibración del sensor - Confirme que los sensores funcionan correctamente, ajuste la sensibilidad o recalibre según sea necesario.
- Inspecciones eléctricas - Compruebe la estanqueidad y el funcionamiento de los terminales, las conexiones, la conexión a tierra y los dispositivos de control.
- Mantenimiento de la cizalla - Sustituya periódicamente las cuchillas de la cizalla para mantener los cortes afilados. Lubricar los componentes del carro.
- Mantenimiento de apiladoras - Inspeccionar cadenas, piñones y correas de los apiladores. Lubricar las guías y comprobar el funcionamiento de los apiladores.
El mantenimiento proactivo permite que la línea de rodillos funcione de forma óptima con sólo breves interrupciones rutinarias del servicio. El personal cualificado puede realizar gran parte del mantenimiento rutinario internamente. Colabore con expertos en equipos para reparaciones o reconstrucciones importantes cuando sea necesario. Un mantenimiento adecuado de la laminadora garantiza una producción constante para cumplir los plazos de entrega a los clientes.
Resolución de problemas en el proceso de perfilado
Algunos problemas comunes de perfilado, junto con sus posibles causas y soluciones, son los siguientes:
Paneles trenzados - Alimentación asimétrica, rodillos desgastados, escasa rectitud de la pieza, guiado incorrecto de los cantos. Centrar el material que entra en la fresadora y alinear las guías de los cantos.
Bordes de panel acampanados - Guía de bordes insuficiente, rodillos desgastados, alineación horizontal incorrecta. Añadir soportes de hojas a lo largo de la línea de proceso, sustituir los rodillos defectuosos.
Paneles abombados - Calibre débil para el perfil, velocidad de alimentación excesiva, espacio excesivo entre rodillos. Utilice material de mayor calibre o aleaciones de alta resistencia, reduzca la velocidad de avance y optimice los espacios entre rodillos.
Abocardado final - Guías de salida desalineadas, falta de apoyo cerca del corte, cuchillas de cizalla desafiladas, huecos excesivos después de la cizalla. Alinear las guías de salida, añadir rodillos de apoyo, afilar o sustituir la cizalla.
Distorsión del perfil - Rodillos desgastados, material mal recocido, presión excesiva de los rodillos, rodillos mal espaciados. Sustituya los rodillos dañados, utilice material correctamente recocido y reajuste uniformemente las presiones de los rodillos.
Paneles rayados - Acumulación de residuos en los rodillos, superficie del material sucia, dureza inadecuada del rodillo. Limpie los rodillos rutinariamente, asegúrese de que la superficie del material está libre de suciedad antes de alimentarlo.
Paneles agrietados - Cambios bruscos de contorno, radios de curvatura estrechos, malas propiedades de alargamiento del metal, exceso de trabajo. Optimizar el perfil para un curvado gradual, utilizar metales templados, aumentar los radios de curvatura.
Marcas de derrape excesivas - Lubricación insuficiente, fricción de los puntos de contacto de los paneles, material entrante sucio. Aumentar la aplicación de lubricante en los rodillos y puntos de contacto, eliminar el óxido antes de la alimentación.
La detección precoz de los problemas, la comprensión de las causas y la corrección metódica mediante ajustes, mantenimiento y mecanizado optimizado eliminarán las dificultades de perfilado y los residuos.
Preguntas más frecuentes
¿Cuáles son las principales ventajas de utilizar paneles perfilados en la construcción?
El perfilado proporciona una producción muy rápida, menores costes, eficiencia de materiales, flexibilidad, calidad constante y perfiles innovadores difíciles de conseguir de otro modo. Esto hace que los componentes perfilados sean ideales para proyectos de construcción.
¿Qué metales pueden laminarse?
El perfilado puede dar forma a prácticamente cualquier metal, incluidos el acero, el acero inoxidable, el aluminio, el cobre y las aleaciones de zinc. Los metales necesitan suficiente ductilidad y capacidad de alargamiento para doblarse sin agrietarse.
¿Cuánto se tarda en laminar las piezas?
A velocidades de más de 500 pies por minuto, las perfiladoras producen paneles acabados rápidamente. Las secciones de menos de 10 metros de longitud tardan sólo unos segundos en formarse de forma continua. Incluso los paneles largos pueden terminarse en un par de minutos.
¿Se puede cambiar el perfil de un panel en una perfiladora?
El perfilado permite cambiar rápidamente las matrices para cambiar de perfil, a menudo en menos de una hora. Algunas máquinas de cambio rápido pueden modificar los perfiles en menos de 10 minutos para ofrecer una gran flexibilidad.
¿Qué tolerancias admite el perfilado?
Los paneles perfilados de precisión suelen tener tolerancias dimensionales en torno a +/- 0,005 pulgadas. Los perfiles más críticos pueden alcanzar tolerancias de hasta +/- 0,001 pulgadas.
¿Puede una perfiladora fabricar paneles curvos?
Sí, las líneas de perfilado pueden producir curvaturas longitudinales y transversales mediante el uso de rodillos contorneados en una curva. Las curvaturas complejas son posibles mediante procesos de doblado secuenciales.
¿Pueden integrarse otros procesos con el perfilado?
Se pueden integrar en línea muchas operaciones adicionales, como perforación de orificios, ranurado, estampado, tratamiento térmico, etc., para minimizar el procesamiento secundario.
¿Qué tamaño pueden tener las secciones perfiladas?
Los trenes de laminado estándar pueden dar forma a secciones de hasta 1,2 m de ancho con los anchos de banda de bobina habituales. Las líneas especiales multietapa y en tándem pueden producir paneles mucho más grandes, de hasta 13 pies de ancho.
¿Cuánto se tarda en configurar nuevos perfiles en una laminadora?
Con la formación y la preparación adecuadas, los cambios de bobina típicos duran entre 30 minutos y una hora. Los avanzados equipos de cambio rápido permiten realizar cambios de perfil en menos de 10 minutos en algunos casos.
¿Qué precauciones de seguridad se aplican al perfilado?
Se aplican la protección de las máquinas, la protección auditiva, los procedimientos de seguridad y las precauciones habituales en torno a los equipos industriales. La formación y la vigilancia garantizan la seguridad de los operarios alrededor de las líneas de rodillos.
Conclusión
Las capacidades únicas del perfilado lo han convertido en parte integrante de la construcción moderna por una buena razón. Esta tecnología ofrece una solución ideal para producir rápidamente en serie paneles rectos o curvos con perfiles innovadores y complejos que, de otro modo, serían imposibles o antieconómicos de fabricar.
Con ventajas como la rapidez de producción, la eficiencia de los materiales, la flexibilidad, la escalabilidad y el ahorro de costes, es fácil ver por qué los principales contratistas utilizan estructuras, revestimientos, tejados y componentes especiales perfilados en todos sus proyectos.
A medida que la construcción metálica sigue creciendo, la mejora de la tecnología y la maquinaria de perfilado garantizará una productividad y una calidad óptimas. Los productos de construcción perfilados ofrecen los diseños avanzados y el rendimiento que exige la construcción progresiva.