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Uno de los mayores dolores de cabeza actuales en la fabricación de componentes con múltiples curvaturas en el sector de tubos y tuberías es encontrar un proceso adecuado para producirlos con éxito. Durante la flexión de tubos con múltiples radios y en múltiples planos, la superficie interior del radio del componente desarrolla arrugas, lo que a su vez provoca niveles sustanciales de desechos y retrabajo en cualquier instalación que los fabrique. Las arrugas en la pared interna del tubo no solo afectan la calidad del componente, sino que también pueden comprometer su funcionalidad; por fortuna, existe una herramienta adecuada disponible: la conformación por flexión libre (FBF).
Comprensión de la mecánica del arrugamiento en curvaturas múltiples
El arrugamiento de la pared interna del tubo debido a una tensión de compresión excesivamente alta durante el doblado surge cuando los tubos se «empujan» sobre una matriz de doblado estacionaria, según el método habitual. Dado que el material queda «apretado» por las matrices de doblado en las superficies internas, se producirá cierto grado de arrugamiento. Esto es especialmente aplicable a los tubos sometidos a múltiples dobleces con distintos radios y orientaciones, lo que genera estados de tensión muy complejos cuando el tubo se tira sucesivamente a través de varias deformaciones. Se ha comprobado experimentalmente que, al conformar tubos sin restricciones mediante procesos de conformación como el doblado libre, los arrugamientos aparecen con mayor probabilidad en la parte estable del arco del tubo doblado, así como en las líneas de transición donde el ángulo de doblado alcanza un valor determinado; una imperfección geométrica en el material, en casos extremos, incrementará significativamente el arrugamiento.
La ventaja del doblado libre: ajuste continuo y control de tensiones
El conformado por doblado libre presenta varias ventajas frente al doblado convencional, especialmente: la capacidad de utilizar distintos ángulos, radios y direcciones; con el doblado libre, todos estos parámetros son posibles gracias a un movimiento multieje controlado y combinado de la matriz de doblado, complementado con el avance del material. En el doblado convencional, las herramientas constituyen un factor importante para los dobleces de radio, ya que existen numerosos tipos de matrices, puesto que el radio varía. Sin embargo, en el doblado libre para producir dobleces de radio se utiliza una única máquina y no requiere cambio de herramientas. Mediante un control preciso del movimiento de la matriz de doblado, se logra una tensión uniforme en toda el área deformada, consiguiéndolo sin la formación de tensiones de compresión.
Optimización de los parámetros del proceso para prevenir arrugas
Se requiere prestar atención a diversos parámetros para obtener un doblez libre de arrugas mediante la técnica de doblado libre. Los experimentos demostraron que la cantidad de arrugas puede variar con la velocidad de avance, el juego entre la matriz y el tubo, la longitud de la zona de deformación y el radio de doblado. Por ejemplo, una velocidad de avance elevada incrementa las arrugas debido al aumento de la deformación en la zona de deformación por unidad de longitud, causado por la escasa disponibilidad de material. Un juego elevado entre el tubo y la matriz reduce las arrugas, y nuestra amplia experiencia permite a Baorui identificar los parámetros adecuados para alcanzar una calidad óptima de doblado con distintos tipos de materiales y especificaciones de tubo. Todas las máquinas están equipadas con controles CNC que facilitan el ajuste en tiempo real de los parámetros durante el doblado, eliminando así los factores que provocan arrugas.
Soluciones prácticas para aplicaciones con múltiples curvaturas
Con el doblado libre, se ofrece una solución inmediata a los problemas de arrugamiento, por lo que los fabricantes que utilizan esta tecnología ya no sufren las consecuencias de uniones soldadas defectuosas asociadas al doblado segmentado; además, pueden emplear el mismo juego de herramientas para doblar tubos con múltiples curvaturas, logrando así una reducción considerable del tiempo de preparación. Por tanto, esta técnica ofrece grandes ventajas para una amplia variedad de aplicaciones en numerosos sectores, como los fabricantes de equipamiento para cocinas y baños, así como los proveedores de la industria automotriz, donde la calidad y la estética de los tubos y tuberías doblados son factores muy importantes. Los inteligentes algoritmos que controlan el movimiento de la matriz de doblado garantizan siempre tubos libres de arrugas, manteniendo una calidad constante y una perfección invariable en cada doblez individual. Si busca tubos con múltiples curvaturas de calidad óptima, durante los últimos 20 años los hemos suministrado. Nuestra máquina hidráulica CNC de doblado de tubos utiliza el método probado del doblado libre.