Máquinas curvadoras de tubos por rodillos: técnicas, aplicaciones y beneficios

¿Qué es una máquina curvadora de tubos por rodillos?

Una máquina curvadora de tubos por rodillos está diseñada para forzar tubos y tuberías a través de una serie de rodillos diseñados que aplican presión a las piezas de acero, formando perfiles únicos. Entre los métodos de conformado y curvado de metales, el curvado por rodillos es muy adecuado para tiras largas como tubos y otras aplicaciones de curvado suave largo. Las máquinas curvadoras por rodillos solo generan muy poca deformación en la sección transversal del producto.

La máquina, también llamada curvadora de tubos por rodillos o máquina de curvado por rodillos, puede procesar tanto barras como chapas metálicas. Al manejar barras, los materiales suelen tener sección transversal uniforme, que puede ser otras formas además de rectangular, sin características de voladizo. Tras la extrusión, donde se forman las barras, las formas y perfiles pueden personalizarse further mediante esta máquina. Permiten construir y reparar tubos de casi tamaño ilimitado fácilmente. Curvando tubos de acero en su lugar, las piezas pesadas se forman con la mejor eficiencia y accesibilidad.

Estructura de la máquina curvadora de tubos por rodillos

También llamada máquina de curvado de 3 rodillos, ya que típicamente tiene 3 rodillos diseñados para curvar la barra metálica a un arco circular. Los rodillos giran libremente en ejes paralelos, montados con espaciado horizontal estándar. Similar a máquinas de curvado de rodillos para chapas, la máquina curvadora de tubos es más adecuada para aplicaciones que requieren curvas de gran radio.

Entre los tres rodillos especiales, los dos inferiores (rodillos finales) son típicamente inmóviles. Fijos en posición, pueden realizar rotaciones positiva o inversa, acunando la porción inferior de los tubos en las máquinas. Estos rodillos que soportan la base tienen un contorno coincidente. La forma inversa de los rodillos inferiores mantiene la forma de la sección transversal y previene deformación excesiva que afecta apariencia y calidad. El rodillo superior se mueve verticalmente, hacia arriba y abajo, para ajustar la altura. Presiona sobre la porción superior de los materiales. También tiene contorno coincidente al forzar contra los tubos.

Con esta disposición, el movimiento de ida y vuelta entre los tres rodillos curva gradualmente los tubos hasta obtener perfiles únicos. Son ideales para aplicaciones de bobinas de tubo y curvas largas de gran radio. El proceso de conformado gradual causa poca deformación en la sección transversal, proporcionando curvas suaves y de alta calidad.

Deformación plástica y elástica en el proceso de curvado por rodillos

El curvado, o curvado por rodillos, es el método clásico de conformado para metales que fuerza los materiales a pasar por los rodillos para obtener propiedad mecánica, reducir o uniformar el espesor. Con la disposición de tornillo, las barras se forman contra los rodillos, y el proceso causa deformación plástica y elástica en los tubos. Durante el proceso en una máquina curvadora por rodillos, la porción del tubo entre los rodillos acomoda la forma de un polinomio cúbico y gradualmente se convierte en un arco circular.

A medida que los rodillos giran y mueven los tubos, en una nueva posición, los tubos toman la forma de un cúbico afectada por condiciones de áreas adyacentes. La fuerza aplicada al rodillo se incrementa gradualmente cuando se alcanza el extremo de la barra, y la forma se vuelve más ideal, cercana a un arco circular.

A lo largo del proceso en muchos tipos y aplicaciones de máquinas de curvado por rodillos, la deformación plástica se retiene. En comparación, la deformación elástica se invierte cuando una parte del material deja el área entre los rodillos. El retroceso elástico (spring back) causado por la deformación elástica debe ser consciente y compensado al ajustar el rodillo para obtener el radio requerido.

Los niveles de retroceso dependen de la rigidez inversa del tipo de metal respecto a la ductilidad. Por ejemplo, al curvar aleaciones de aluminio, que tienen mayor ductilidad y compliance elástico que los aceros, las piezas de aluminio son más adecuadas para curvado por rodillos y formar arcos que barras de acero.

Diferentes tipos de procesos modernos de curvado de tubos

Hay cada vez más máquinas curvadoras automáticas, como máquinas CNC de curvado por rodillos, para proporcionar producción fiable, limpia y eficiente. Además de máquinas de curvado por rodillos, hay muchos tipos de tecnologías de curvado para formar automática y permanentemente tubos en formas personalizadas. Los métodos modernos se clasifican en "curvado de forma ligada" o "curvado de forma libre".

En el tipo de forma ligada (incluye prensado y arrastre rotativo), los tubos se forman por una serie de matrices únicas. Tubos rectos pueden procesarse mediante máquina que realiza curvas simples o múltiples, creando formas más complejas. Estos métodos están generalmente disponibles para una amplia variedad de tubos metálicos dúctiles.

En el curvado de forma libre, que incluye el enfoque de este artículo, el curvado de 3 rodillos, típicamente forma los productos cinemáticamente. Por tanto, el perfil de curvado no depende de la geometría de la herramienta usada. El radio aceptable de los tubos de acero también es mayor.