Doblado de tubería de acero inoxidable:procesos efectivos y consideraciones principales

El acero inoxidable es uno de los materiales más populares en la industria manufacturera. Esto hace que doblar tubos de acero inoxidable sea un proceso de formación estándar para la fabricación de piezas metálicas para diversas aplicaciones. Los ingenieros y diseñadores la consideran una operación principal como parte de un sistema de tuberías y tuberías.

Sin embargo, se necesita una comprensión adecuada de cómo doblar tubos de acero. Algunos materiales de acero inoxidable de gama alta ahora son la corriente principal, lo que complica sus desafíos de mecanizado. Por lo tanto, es fundamental saber cómo realizar el proceso de plegado.

En este artículo, discutiremos los métodos más efectivos para doblar tubos de acero. También lo guiaremos para obtener lo mejor del proceso.

Fundamentos y desafíos de Curvado de tubos de acero inoxidable

El uso de acero para la creación de prototipos personalizados puede ser complicado. Es un material duro. Sin embargo, es un material dúctil y maleable. Se forma fácilmente con varios procesos de mecanizado en varias formas. El doblado de tubos de acero inoxidable es un proceso que ayuda a moldear los tubos en varias configuraciones valiosas.

Aunque es posible doblar acero inoxidable en diferentes formas, el proceso puede requerir una presión directa considerable para herramientas especializadas. Cuando hablamos de doblar materiales de acero inoxidable de alta calidad, la atención se centra en el aumento de las dificultades de doblado. La dificultad a menudo depende del grosor del tubo.

Los tubos de paredes gruesas generalmente necesitan una mayor fuerza para doblarse. Además, los tamaños y formas específicos de los tubos pueden requerir su equipo de doblado. La posibilidad de que se produzca una recuperación elástica también plantea un desafío importante para doblar tubos de acero inoxidable.

Cómo doblar tubos de acero inoxidable

Es bastante difícil lidiar con tubos de acero inoxidable. Sin embargo, algunas técnicas pueden ayudar a simplificar el proceso. Esta sección discutirá cómo doblar tubos de acero inoxidable usando los métodos más efectivos.

Curvado de tubos con mandril

El doblado con mandril de la tubería de metal a menudo se realiza en una máquina dobladora de tubos rotativa. Un mandril es una herramienta que se coloca dentro de un tubo para garantizar que su forma permanezca intacta mientras se dobla. Los mandriles pueden venir con acero en forma de bola adicional para garantizar que permanezcan dentro de las secciones curvas de las curvas durante el proceso de doblado.

La configuración para doblar tubos con mandril incluye:

• Un troquel de presión – este dado sujeta la tangente (o la sección recta) de la bañera.
• Un troquel de abrazadera – hace girar el tubo de acero alrededor de la matriz de curvatura.
• Un mandril – sostiene el interior de la tubería alrededor de la curva y puede venir con algunas bolas articuladas.
• Un dado de limpiaparabrisas – hace contacto con el tubo justo antes del punto tangente del radio interior, frotando contra la pieza de trabajo para evitar arrugas en el radio interior.

El doblado de tubos con mandril domina el panorama del doblado de tubos de acero inoxidable, especialmente en aplicaciones con radios estrechos. Cuando piense en cómo doblar tubos de acero inoxidable en un radio, debe elegir el doblado con mandril. Esto se debe a que el método brinda el máximo control sobre la ovalidad y el adelgazamiento de la pared.

El uso de un mandril en el diámetro interior (ID) ayuda a soportar el flujo de materiales durante el plegado. Asimismo, la matriz de presión soporta el diámetro exterior (OD). Los elementos se combinan para controlar el diámetro exterior e interior del tubo durante todo el proceso de doblado. La flexión del tubo con mandril ayuda a prevenir los problemas de flexión más comunes, y lo que es más importante, la recuperación elástica. También previene las arrugas, el aplanamiento y las torceduras.

Plegado de tres rodillos

El doblado con rodillo o doblado en ángulo es un proceso efectivo para piezas de trabajo más grandes. Por lo general, involucra tres rodillos colocados en una posición piramidal con orientación de fresado vertical u horizontal, según el tamaño de la sección. Los rodillos se mueven de manera que pueden producir radios grandes, generalmente específicos.

La máquina determina qué rollos se mueven hacia qué lado. La ubicación del rollo central determina el radio del tubo o tubería. El rodillo superior puede moverse hacia arriba y hacia abajo en algunas máquinas para dar el ángulo deseado. En otras máquinas, dos rodillos inferiores se mueven mientras que el superior permanece inmóvil.

Los fabricantes utilizan el doblado por rodillos para producir espirales. El operador puede producir bobinas continuas levantando el tubo después de una revolución. En este caso, la pieza de trabajo debe tener un radio grande y un paso de un diámetro. Sin embargo, si tiene un paso de bobina más grande, será necesario un rollo adicional. Este rollo ayuda a guiar el tubo hacia afuera durante la formación de la bobina.

Dibujar plegado

Este método es similar al proceso de doblado de tubos con mandril, solo que sin el mandril. Aumenta la precisión de la pieza de tubería para lograr mezclas complejas sin deformaciones. En este método, la máquina se sostiene mediante abrazaderas.

Las abrazaderas permiten tirar del tubo hacia una forma que tiene un radio similar al de la tubería. Con este principio, la flexión por estirado ayuda a obtener curvas pronunciadas en el tubo al mismo tiempo que mantiene una precisión y consistencia de alto nivel.

Los fabricantes a menudo usan el método de doblado por estirado rotatorio en piezas de tubería usadas en marcos estructurales y máquinas. Ejemplos típicos son jaulas antivuelco, manillares de bicicletas, barandillas, etc.

Flexión por compresión

Otro método eficiente para doblar tubos de acero inoxidable es el doblado por compresión. Este método dobla el material alrededor de un troquel de doblez estacionario utilizando un troquel de compresión. El sistema consiste en la sujeción inicial del tubo detrás del punto tangente posterior. Después de esto, el troquel de compresión ayuda a "comprimir" la pieza de trabajo contra el troquel de plegado.

El doblado de tubos de compresión funciona mejor para piezas de trabajo simétricas. Estos son tubos con curvas idénticas en ambos lados. El doblado de estos tubos se produce en una configuración en máquinas con dos cabezales de doblado. Por lo tanto, es posible que desee elegir este método cuando la redondez de una curva no sea la consideración más crítica.

El doblado por compresión es ideal para la velocidad y la economía cuando se busca obtener un mayor rendimiento a menores costos. Sin embargo, no recomendamos este método para tubos con un radio de línea central (CLR) inferior a dos veces el diámetro de curvatura. Es decir, necesitará al menos una línea central de 2 pulgadas para un codo de tubo de 1 pulgada para obtener la calidad de doblado deseada.

¿Le preocupan otras técnicas de plegado en otras láminas de metal? Lea:Cómo doblar láminas de metal. Tienes la necesidad de producir tubos doblados de acero inoxidable, RapidDirect es tuyo. Simplemente cargue su archivo de diseño.

Consideraciones para Curvado de tubos de acero inoxidable

Al reflexionar sobre cómo doblar tubos de acero, debe tener en cuenta algunas consideraciones y factores estructurales. Los más importantes incluyen:

Radio de curvatura

Doblar tubos de acero a menudo requiere que logre un radio estrecho. En la mayoría de los casos, el adelgazamiento de la pared exterior de la curva suele dar como resultado una curva distorsionada. Emplear un mandril como soporte puede ayudar a prevenir esto. Esto significa que el doblado de tubos con mandril es el método más fiable en este caso.

A veces, lograr un radio estrecho puede hacer que el acero vaya más allá de sus límites elásticos. Esto a menudo conduce a deformaciones como arrugas y jorobas. El plegado de tres rodillos o el plegado rotativo es el método aconsejable en tales situaciones.

Además, los radios de curvatura más estrechos a menudo requieren que aplique la fuerza con más cuidado. Una curva de 180 grados puede ser factible según el diámetro interior y el grosor del tubo. Sin embargo, es posible que se necesite una forma de "U" más ancha para preservar la integridad estructural y la forma interior.

Límite elástico

Otra consideración esencial para el doblado de tubos de acero inoxidable es el límite elástico. Es una de las características de los materiales de acero que puede dar la probabilidad de formación de recuperación elástica. Los materiales con mayor límite elástico tendrán una mayor relación de deformación elástica a plástica. Dichos materiales también mostrarán más recuperación elástica que aquellos con menor límite elástico.

Por lo tanto, es vital determinar el límite elástico de su material de acero antes de doblarlo. Cada curva da una cantidad razonable de tensión. Por lo tanto, el límite elástico debe considerarse con respecto a la cantidad específica de deformación esperada.

Grosor del material

Las variaciones de espesor del material son un gran desafío cuando se trata de doblar tubos de acero inoxidable. En particular, tiene un impacto significativo cuando los fabricantes intentan lograr tolerancias de flexión específicas. A menudo se habla del calibre de varios aceros inoxidables con respecto a los promedios. Sin embargo, el grosor real del material cae dentro de un rango específico en la realidad.

Por lo tanto, una ligera variación en el espesor puede afectar significativamente el ángulo de curvatura en algunos grados. Esto a menudo afecta los resultados, especialmente cuando necesita tolerancias estrictas. Es esencial saber que algunos materiales pueden necesitar más poder de flexión que otros durante la fabricación de tubos personalizados. Los grados de acero inoxidable más gruesos requerirán mayor fuerza que los más delgados.

La tensión involucrada en doblar materiales más gruesos alrededor de radios dados es mayor que la de materiales más delgados alrededor de los mismos radios. Cuanto más gruesas sean las paredes, mayor será la presión que el tubo puede soportar. Asimismo, los tubos con paredes más delgadas son más susceptibles a colapsarse durante la flexión.

Por lo tanto, es recomendable ajustar el poder de flexión correcto para evitar inconsistencias y deformaciones del material. Debe elegir el proceso adecuado y configurar la máquina adecuadamente.

Tubos soldados frente a tubos sin costura

Tanto los tubos sin soldadura como los soldados se pueden doblar. Sin embargo, los tubos sin costura a menudo se doblan mejor si el radio deseado es estrecho. Por otro lado, las paredes más delgadas de los tubos soldados los hacen útiles para aplicaciones de mayor diámetro. La costura de los tubos soldados puede interferir con la consistencia de las curvas. Esto se debe al punto de concentración de tensión que se forma en el tubo.

La concentración de tensión le da a la tubería soldada un 20% menos de presión de trabajo que la tubería sin costura. Tampoco podemos pasar por alto la posibilidad de una formación de soldadura incorrecta, lo que lleva a que el tubo no sea perfectamente redondo. Esto evita que los tubos soldados se doblen correctamente.

Tabla de radios de curvatura de tubos de acero inoxidable

El radio de curvatura de un tubo es el radio medido hasta la línea central del tubo. Las herramientas de radio de curvatura a menudo difieren, dependiendo de la dobladora de tubos. Sin embargo, los más comunes suelen estar en línea con reglas generales específicas.

El radio de curvatura estándar es 2 x D

Esto significa que un tubo con un diámetro exterior de 20 mm requerirá un radio de curvatura de 40 mm. Son posibles radios de curvatura más estrechos como ½ x D. Sin embargo, a menudo es más costoso obtener algo por debajo de 2 x D.

El radio mínimo de flexión del rollo es 7 x D

Las propiedades del material y el espesor de la pared afectan el radio mínimo de curvatura del rollo. Por lo tanto, seguir la directriz 7 x D es técnicamente seguro. También es recomendable permitir una amplia tolerancia en los radios de curvatura.

Aplicaciones de tubos de acero inoxidable

La tubería de acero inoxidable es un material versátil utilizado en varias industrias debido a su facilidad de montaje. También puede soportar condiciones extremas como altas temperaturas y presión. Esta es una de las propiedades del acero inoxidable que los hace útiles en industrias específicas.

Por ejemplo, el mecanizado CNC para la industria automotriz utiliza tubos de acero inoxidable para fabricar silenciadores de alta calidad. Esto se debe a que pueden soportar la presión extrema que los atraviesa. También encuentra uso en dispositivos médicos, marcos de paneles solares, equipos industriales y cableado eléctrico. La capacidad de formar tubos de acero en varias formas y grosores los hace aún más útiles.

Encontrará productos de tubería de acero inoxidable para varias aplicaciones domésticas, incluidos electrodomésticos, calefacción, agua y sistemas de plomería. Apenas hay una industria que no utilice este material versátil, desde la industria aeroespacial, automotriz, tecnológica, eléctrica, de construcción y de alimentos y bebidas.

Los innovadores continúan encontrando nuevos usos para los tubos de acero inoxidable cada día mientras los incorporan en todos los aspectos de la vida.

Entonces, ¿el doblado de tubos de acero es adecuado para su aplicación?

Como se mencionó, los tubos de acero son útiles en varias industrias para diferentes aplicaciones. Además, la disponibilidad de máquinas sofisticadas y métodos modernos hace que el doblado de tubos sea más preciso. Por lo tanto, seleccionar el material, el proceso y las herramientas adecuados le brindará una excelente oportunidad para lograr el plegado perfecto para su aplicación.

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Preguntas frecuentes

¿Qué tan difícil es doblar tubos de acero inoxidable?

El doblado de tubos de acero puede ser muy difícil debido a la dureza del material. Sin embargo, elegir el fabricante adecuado con el conocimiento adecuado de los procesos y las herramientas puede ayudar a que el proceso sea más fluido.

¿El doblado de tubos con mandril es mejor que el doblado con rodillos?

El método que elija depende de sus requisitos de doblado. Se prefiere el doblado con mandril para operaciones de doblado con radios más estrechos para evitar el aplanamiento, las arrugas y las torceduras. Por otro lado, el doblado por rodillos es ideal para tubos más delgados con un radio de curvatura grande.

¿Cuáles son las aplicaciones de los tubos de acero inoxidable?

Muchas industrias utilizan tubos de acero inoxidable para diversas aplicaciones. Se utilizan en electrodomésticos, piezas automotrices y aeroespaciales, dispositivos electrónicos, sistemas de plomería, dispositivos médicos y muchos más.