¿Cuál es la anchura máxima de los perfiles de extrusión?

Una vez me enfrenté a un reto: ¿podríamos hacer un perfil lo suficientemente ancho para ese gran marco de ventana?

La mayoría de las prensas de extrusión de aluminio pueden producir perfiles de hasta unos 800 mm de ancho, aunque con un coste y una complejidad de utillaje adicionales.

Los diseñadores deben saber cómo afecta la anchura a la viabilidad y el presupuesto antes de seguir adelante.

¿Qué límites de equipamiento determinan la anchura?

Siempre compruebo primero las limitaciones de la prensa y el utillaje antes de finalizar los diseños.

La anchura máxima del perfil depende del tamaño del tocho, del tonelaje de la prensa y de la capacidad del utillaje de la matriz.

El tamaño del tocho es clave: perfiles más anchos necesitan tochos más grandes. Los tochos estándar tienen un diámetro de hasta 700 mm. Algunas configuraciones personalizadas llegan a 800 mm o 900 mm, pero son raras.

El tonelaje de la prensa también importa. Los perfiles anchos necesitan más fuerza para empujar el metal a través de una matriz grande. Las capacidades de las prensas van de 1.000 a 13.000 toneladas. Por ejemplo:

• Un perfil de 500 mm de ancho a partir de un tocho de 700 mm puede necesitar una prensa de 6.000 T.
• Los perfiles más anchos, de hasta 800 mm, pueden necesitar 10.000 T o más.

El utillaje del troquel también debe coincidir. Una matriz ancha requiere más soporte. Debe resistir la flexión y mantener un flujo uniforme del metal. A veces, los matriceros rechazan las matrices muy anchas.

Las líneas de producción incluyen lechos de enfriamiento y cintas transportadoras de manipulación. Éstas deben ser lo suficientemente largas y anchas para los perfiles anchos. Eso eleva la inversión para la configuración de la fábrica.

¿Qué anchura pueden alcanzar las prensas industriales?

Una vez visité una planta con prensas gigantes; me abrió los ojos.

Las extrusiones comerciales más anchas alcanzan unos 800?mm de anchura; muy pocas prensas y plantas van más allá.

Aquí tienes un vistazo a las capacidades de la prensa:

• De pequeño a mediano tamaño: 1.000-3.000 µT, hasta ~300 mm de palanquilla → perfiles de ~250 mm
• Prensas grandes: 6.000-8.000?T, tochos de 700?mm → perfiles ~500?mm
• Prensas extragrandes: 10.000?T+, palanquillas de 800?mm → perfiles de hasta ~800?mm.

Para extruir las formas más anchas, se necesitan líneas de prensado especiales con estructuras reforzadas. Sólo existen en unos pocos países. Pocas empresas disponen de los equipos de fundición, extrusión y tratamiento posterior necesarios para la anchura máxima.

Los trabajos muy personalizados pueden ir más allá de los 800 mm, hasta 1 m, pero necesitan prensas y troqueles hechos a medida. Son raros y costosos.

¿Cómo afecta la anchura al coste del diseño?

A menudo advierto a los nuevos clientes: "Los perfiles más anchos cuestan más, no solo en material".

El diseño de perfiles más anchos y el utillaje cuestan más debido al mayor tamaño de los tochos, las prensas más resistentes, las matrices más pesadas y los complejos sistemas de manipulación.

Factores de coste

1. Coste de la palanquilla: Un tocho más grande significa más aluminio por metro y una fundición más cara.
2. Coste de prensa: Las prensas de mayor tonelaje y personalizadas cuestan más de operar, además de más energía.
3. Matricería: Las matrices anchas cuestan más de mecanizar, requieren aceros más resistentes y plazos de entrega más largos.
4. Manejo de: Los lechos de enfriamiento, las máquinas de corte y los sistemas de apilamiento deben ser más anchos y resistentes.
5. Rendimiento y chatarra: Las extrusiones anchas necesitan tiradas más largas para lograr una producción eficiente. Las tiradas cortas perjudican el rendimiento y aumentan el coste por pieza.

Hago una rápida comparación de costes:

Para alcanzar el umbral de rentabilidad pueden ser necesarias grandes series de producción. Para proyectos pequeños, los perfiles anchos no compensan.

¿Se pueden combinar perfiles para obtener una mayor anchura?

Una vez vi un enorme marco de exposición hecho de perfiles estrechos unidos.

Se pueden combinar varios perfiles más estrechos mediante soldadura, unión o fijación mecánica para obtener ensamblajes más anchos, aunque se pierde resistencia sin juntas.

Estrategias de unión

• Soldadura (TIG o MIG): Crea costuras fuertes, pero requiere rectificado y acabado.
• Fijaciones mecánicas: Pernos, escuadras, tuercas en T. Fácil montaje pero juntas visibles.
• Adhesión adhesiva: Aspecto limpio, distribuye la tensión, pero se necesita preparación de la superficie y curado.
• Unión en frío: Encaje a presión, engarce rápido para cuadros sencillos pero con capacidad de carga limitada.

Ventajas e inconvenientes

Combinando segmentos, se puede alcanzar cualquier anchura. Hice construir un marco de exposición de 3 m a partir de tres extrusiones de 800 mm soldadas y acabadas. El resultado fue bueno.

Conclusión

La anchura máxima de los perfiles de aluminio depende del tamaño del tocho, el tonelaje de la prensa y el utillaje de la matriz. Los anchos mayores requieren configuraciones a medida y costes elevados. Las formas más anchas suponen mayores gastos de utillaje y manipulación. La combinación de perfiles ofrece una alternativa flexible que equilibra anchura, coste y resistencia.