Laminación

1. Proceso y Equipos de Laminación
Mediante laminación se modifican a formas comerciales los perfiles colados en lingoteras o en máquinas de colada continua. Algunas de estas formas son aptas para su empleo directo (carriles, vigas...). Otras, han de sufrir modificaciones adicionales como es el caso de la chapa o alambre.
Los semiproductos obtenidos en las máquinas de colada continua(palanquillas y llantones) no pueden utilizarse directamente, ya que requieren un proceso que les dé forma comercial a la vez que mejore sus características mecánicas. Como más usuales se pueden citar:
- Conformación: Laminación y forja.
- Acabado: Deformación en frío, recubrimientos, mecanizado y soldadura.
- Modificación de propiedades: Tratamientos térmicos, tratamientos
termomecánicos.
De todoslos procesos enlistados anteriormente se comenzará con el estudio de la laminación en caliente, que es el proceso más importante de conformado en lo que se refiere a cantidad y variedad de productos fabricados. Es, con mucha diferencia, el proceso más utilizado para obtener productos de la forma adecuada para su utilización directa, tanto en construcción civil como por industrias transformadoras.La diferencia básica entre laminación y forja radica en que en la primera la deformación se produce en una sola dirección del espacio. Se obtienen productos de sección constante como chapas, perfiles o barras. En la forja, por el contrario, se modifica tridimensionalmente la forma del metal mediante la deformación plástica producida por presión o impacto. Se obtienen piezas como cigüeñales, árbolesde levas, piñonería, herramientas agrícolas o mecánicas, cubertería, etc.


1.1 Fundamento de la laminación
En su forma más elemental, un laminador está constituído por dos o más cilindros que giran en sentidos contrarios entre sí. La distancia entre las superficies cilíndricas enfrentadas es siempre menor que el espesor inicial del lingote, por lo que éste, al pasar entre los dos cilindrosse aplasta y se alarga proporcionalmente a la reducción de sección.
Durante el trabajo, el lingote queda sometido a la acción de una fuerza R, normal a la superficie de contacto, es decir, según un radio del cilindro (figura 1).

Figura 1 Forma de actuar un laminador.

Esta fuerza, que es la resultante de todas las fuerzas elementales que actúan sobre la superficie de contacto, puededescomponerse en dos. Una es la componente horizontal o de estiramiento S = R sen a, y la otra es la componente normal o de aplastamiento N = R cos a.
El avance del lingote es debido al rozamiento en la superficie de contacto, por lo que es necesario, para que este avance se produzca, cumplir la desigualdad:
f N > S
Siendo f el coeficiente de rozamiento entre cilindro y lingote. Si se cumple
estacondición, se tiene una fuerza horizontal T = f N - S que hace avanzar el
lingote, mientras la componente N lo aplasta.
Por efecto del aplastamiento y estirado, el metal adquiere una estructura
estratificada en el sentido de la laminación (“fibra”).
Si se disminuye el diámetro de los cilindros, la componente S crece. Por consiguiente, para satisfacer la desigualdad enunciada anteriormente,convienen cilindros pequeños que dan estiramientos más enérgicos y absorben menos potencia; en general, el diámetro de los cilindros varía entre 40 y 60 cm. La experiencia ha demostrado que los mejores resultados se obtienen con ángulo a = 24 °.
En la figura 2 se muestran en una vista espacial las fuerzas que actúan.

Figura 2 Fuerzas que actúan en la laminación.

El lingote, bajo la acción dellaminado, además de aplastarse y alargarse, se ensancha, pasando de las dimensiones primitivas (a1, h1) a las nuevas (a2, h2), (figura 3).

La experiencia enseña que el efecto de ensanchamiento es notablemente menor que el de aplastamiento. Parece que el ensanchamiento no es mayor que un 0,3 o 0,4 % del aplastamiento. Es de notar también que durante la laminación en caliente el lingote no se...