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Los desafíos del doblado de tubos de acero inoxidable no terminan con el ajuste perfecto del ángulo y el radio correctos. La calidad superficial es extremadamente importante, ya que pocos tolerarán rayones o marcas de herramientas en productos utilizados en la cocina, el baño, el sector médico, la arquitectura y otras aplicaciones. Además de su aspecto poco deseable, los rayones también pueden inducir corrosión. Es necesario seleccionar una dobladora que proteja la calidad superficial durante este proceso de doblado.
El papel fundamental de los materiales y los recubrimientos de las herramientas
El área más susceptible a rayaduras superficiales es aquella donde la herramienta de doblado entra en contacto con el tubo de acero inoxidable. Dado que las placas convencionales de acero para herramientas se desgastan y rayan al empujarse el tubo a través de las matrices de doblado y limpieza bajo presión, la solución adecuada consiste en seleccionar materiales y recubrimientos para las herramientas específicamente diseñados para acero inoxidable. El cromado duro sobre las matrices de doblado de acero inoxidable genera una superficie dura y de baja fricción que evita que el tubo se raye contra ellas. Las herramientas recubiertas con materiales más duros, como nitruro de titanio o carbono tipo diamante, ofrecen una lubricidad mejorada y una resistencia superior a las rayaduras en aplicaciones exigentes de doblado de acero inoxidable. Asimismo, el material de la matriz limpiadora, que mantiene la cara posterior de la pared del tubo en tensión durante el doblado, debe proporcionar suficiente resistencia mecánica sin oponer una resistencia innecesaria al movimiento del tubo. Muchas empresas ofrecen herramientas con placas intercambiables, algunas fabricadas con polímeros resistentes al desgaste que se adaptan al diámetro interior del tubo y lo sostienen durante el doblado sin dañar su superficie.
Diseño del mandril y sistemas de soporte interior
Las rayaduras superficiales en los tubos de acero inoxidable no son causadas únicamente desde el exterior; la falta de soporte interno también puede provocar ovalización, deformación y otros defectos superficiales. El tubo debe soportarse internamente mediante un mandril que se extienda a lo largo del radio de curvatura. Esto sostiene el tubo durante la operación de doblado y evita la ovalización. La mayoría de los tubos de acero de pared delgada —especialmente aquellos con radios de curvatura pronunciados— requieren mandriles esféricos correctamente dimensionados. A medida que las esferas de un mandril esférico se desplazan y adaptan al recorrido de la curvatura, un mandril adecuadamente diseñado con soporte esférico rodante evita el colapso hacia el interior. Así se evitan las marcas por compresión que quedarían visibles en la superficie exterior. Es muy importante que la superficie interna del tubo no sufra rayaduras; no solo debe considerarse la calidad del acero, sino también el pulido del mandril (en los tubos de pared delgada, los defectos superficiales causados por el mandril se vuelven evidentes en el exterior). El tipo de mandril —de una sola esfera, de múltiples esferas o tipo tapón— debe seleccionarse según el radio de curvatura y el espesor de la pared.
Estrategias adecuadas de lubricación y refrigeración
El calor se genera por la fricción entre la superficie de acero inoxidable y las herramientas, lo que puede ablandar efectivamente el metal, aumentando así el riesgo de galling y rayado. La lubricación para minimizar esta fricción también reduce el calor, permitiendo que el tubo se deslice fácilmente durante el doblado. El acero inoxidable requiere lubricantes diseñados específicamente para sus desafíos únicos. Los aditivos de alta presión en los lubricantes son fundamentales: su capacidad para reforzar y fortalecer la película lubricante evita el contacto directo entre las superficies. El sistema de aplicación del lubricante también es importante. En algunas máquinas de doblado, el sistema de lubricación dispone de una aplicación automatizada que deposita una película uniforme tanto sobre el tubo como sobre las superficies de las herramientas. En la producción continua, una función adicional de refrigeración de las herramientas resulta beneficiosa para mantener la consistencia y prevenir la acumulación excesiva de calor. Los sistemas de refrigeración mediante el eje principal y los sistemas de nebulización ofrecen un nivel adicional de control sobre la generación de calor.
Rigidez de la máquina y control de vibraciones
Fuera de la zona de las piezas de la máquina en contacto con el molde-tubo, en el área de doblado (por ejemplo, bastidor flexible), la rigidez de la máquina es crítica en este proceso; durante el doblado, este efecto es especialmente notable y ayuda a que la máquina no cause daños. Una máquina deformada que, sometida a una fuerza de doblado, presenta un cuerpo relativamente flexible se flexiona a lo largo de la herramienta durante la operación, generando trayectorias de contacto desiguales con partes de esta y provocando así arañazos. Un bastidor de máquina duro y calibrado con precisión, junto con componentes de accionamiento previamente tensados, permite seguir de forma fiable la curva de doblado establecida, lo que evita contactos inesperados con las superficies en uso.
Incluso las vibraciones más leves, que pasan desapercibidas para los operadores, pueden provocar microvibraciones, es decir, arañazos diminutos o rugosidad superficial en la pieza de trabajo. Una buena dobladora posee una excelente capacidad de amortiguación de vibraciones. Las máquinas de alta calidad minimizan las vibraciones mediante una estructura adecuada, componentes de fundición de hierro, refuerzos y un peso elevado, de modo que incluso las huellas más pequeñas se supriman. Al seleccionar una dobladora, observe su peso total, así como la estructura de la máquina, incluyendo el espesor de la fundición de hierro y sus refuerzos, para garantizar una dobladura de acero inoxidable de alta calidad.