¿Métodos de control de la rectitud de la extrusión de aluminio?
Los problemas de rectitud aparecen de forma silenciosa. Al principio, los perfiles parecen estar bien. Tras el almacenamiento o el montaje, aparecen deformaciones. Los marcos no están alineados. Las piezas largas no superan la inspección. La mayoría de los problemas de rectitud comienzan durante la extrusión y se agravan posteriormente.
La rectitud de la extrusión de aluminio se controla mediante el diseño del troquel, la velocidad de extrusión, el equilibrio de temperatura, el control de enfriamiento y el enderezamiento posterior al proceso. Una rectitud estable nunca es accidental.
La rectitud es importante porque las extrusiones son más largas, más delgadas y más complejas que antes. Comprender los métodos de control ayuda a reducir los desechos, las repeticiones y las disputas.
¿Cómo se mantiene la rectitud durante la extrusión?
El control de la rectitud comienza antes de que se ponga en marcha la prensa. Una vez que el aluminio sale del troquel, solo es posible realizar correcciones limitadas.
La rectitud durante la extrusión se mantiene gracias al flujo equilibrado del metal, el soporte estable del troquel, la velocidad de salida controlada y la tensión de extracción uniforme.
Equilibrio del diseño de la matriz
Los perfiles rectos comienzan con una matriz equilibrada. Si el metal fluye de forma desigual, el doblado comienza inmediatamente.
Un buen diseño de troquel se centra en:
- Espesor de pared equilibrado
- Simetría alrededor de la línea central
- Longitudes de apoyo iguales
- Soporte adecuado del puente en cavidades
Incluso un pequeño desequilibrio provoca una curvatura o torsión a lo largo de la longitud.
Control de velocidad de extrusión
La velocidad afecta a la temperatura del metal y a la estabilidad del flujo.
Si la velocidad es demasiado alta:
- Las secciones delgadas salen más rápido.
- La temperatura aumenta de manera desigual.
- Los perfiles se doblan cuando están blandos.
Una velocidad más lenta mejora la rectitud, pero reduce el rendimiento.
Alineación de la tabla de salida
La mesa de salida debe estar nivelada y alineada con el centro de la prensa.
Los problemas surgen cuando:
- Los rodillos de la mesa están desalineados.
- El espaciado de los soportes es desigual.
- El perfil se comba por su propio peso.
Los perfiles largos necesitan puntos de apoyo frecuentes.
Consistencia de la tensión del extractor
El extractor guía el perfil tras la salida.
Si la fuerza de tracción es desigual:
- Un lado se estira más.
- El arco se forma a lo largo de su longitud.
- Aumenta el giro
La velocidad de tracción debe coincidir exactamente con la velocidad de extrusión.
Uniformidad de la temperatura a la salida
Los perfiles salen calientes y blandos. Una temperatura desigual crea una rigidez desigual.
Las causas incluyen:
- Calentamiento desigual del troquel
- Corrientes de aire alrededor de la zona de salida
- Contacto desigual con la mesa
Esta etapa es fundamental para garantizar la rectitud.
Factor de experiencia del operador
El control de la rectitud se basa en parte en la habilidad.
Operadores con experiencia:
- Ajuste la velocidad con antelación.
- Observar el comportamiento del perfil
- Corrija los defectos antes de que se agraven.
La automatización ayuda, pero el criterio humano sigue siendo importante.
El diseño equilibrado de la matriz y la velocidad de salida controlada son fundamentales para mantener la rectitud durante la extrusión.Verdadero
Un flujo irregular o una velocidad excesiva provocan deformaciones mientras el perfil aún está blando.
Los problemas de rectitud pueden corregirse completamente más adelante, incluso si las condiciones de extrusión son inestables.Falso
Las malas condiciones de extrusión crean distorsiones que son difíciles o imposibles de corregir por completo posteriormente.
¿Qué herramientas miden la rectitud en la producción?
La rectitud debe medirse correctamente. El uso de herramientas inadecuadas puede provocar rechazos erróneos o defectos no detectados.
La rectitud en la producción de extrusiones se mide utilizando reglas, calibres de espesores, sistemas láser y mediciones de coordenadas, dependiendo de la longitud y las necesidades de tolerancia.
Método simple con regla
El método más habitual utiliza una regla y una galga.
El proceso incluye:
- Coloque el perfil sobre una superficie plana.
- Aplique la regla a lo largo de la longitud.
- Medir la separación máxima
Esto funciona bien para las revisiones rutinarias.
Medición de la mesa de rodillos
Algunas plantas utilizan mesas de rodillos largas con rieles de referencia.
Los beneficios incluyen:
- Soporte para perfiles largos
- Detección visual de arco
- Comprobación rápida
La precisión depende de la planitud de la mesa.
Sistemas de rectitud láser
Los sistemas láser proporcionan mediciones sin contacto.
Las ventajas incluyen:
- Escaneo continuo de longitud
- Salida de datos digitales
- Alta repetibilidad
Estos sistemas son comunes en líneas de gran volumen.
Máquinas de medición por coordenadas
Las CMM miden la rectitud con gran precisión.
Las limitaciones incluyen:
- Medición lenta
- Coste elevado
- Capacidad de longitud limitada
Se utiliza principalmente para la validación, no para comprobaciones diarias.
Métricas comunes de rectitud
La rectitud se define normalmente como la desviación sobre la longitud.
| Longitud del perfil | Límite típico de rectitud |
|---|---|
| Por debajo de 2 m | 1/1000 de longitud |
| De 2 m a 6 m | 1,5/1000 de longitud |
| Por encima de 6 m | 2/1000 de longitud |
Los perfiles más largos siempre permiten una mayor desviación.
Errores de medición que se deben evitar
Los errores comunes incluyen:
- Medición en suelos irregulares
- Ignorar la torsión al comprobar la proa.
- Uso de reglas gastadas
La configuración de la medición es tan importante como la elección de la herramienta.
Realidad de la producción
La mayor parte de la producción utiliza herramientas sencillas combinadas con la experiencia. Las herramientas avanzadas sirven de apoyo al control de procesos, pero no sustituyen al criterio humano.
Para medir la rectitud de la extrusión se utilizan tanto sistemas láser como reglas.Verdadero
Se utilizan diferentes herramientas en función de las necesidades de precisión, velocidad y volumen de producción.
Las CMM son el método más rápido y habitual para realizar comprobaciones diarias de rectitud.Falso
Las CMM son lentas y se utilizan principalmente para la validación, no para la producción rutinaria.
¿Puede la velocidad de enfriamiento afectar a la rectitud del perfil?
A menudo se subestima la importancia de la refrigeración. Muchos perfiles rectos se doblan durante el temple.
La velocidad de enfriamiento afecta considerablemente a la rectitud de la extrusión de aluminio, ya que un enfriamiento desigual genera tensión interna y contracción diferencial.
¿Por qué el enfriamiento provoca flexión?
El aluminio se contrae al enfriarse. Si una zona se enfría más rápido, se contrae primero.
Esto provoca:
- Inclinándose hacia el lado más fresco
- Giro en perfiles asimétricos
- Tensión interna residual
Estos efectos fijan la forma.
Refrigeración por aire frente a enfriamiento por agua
Los diferentes métodos de refrigeración generan diferentes riesgos.
Refrigeración por aire:
- Más lento
- Más uniforme
- Menor riesgo de distorsión
Enfriamiento con agua:
- Más rápido
- Mayor resistencia
- Mayor riesgo de distorsión
La elección depende de la aleación y el temple.
Control del patrón de pulverización
Para el enfriamiento con agua, la uniformidad de la pulverización es importante.
Los problemas surgen cuando:
- Boquillas obstruidas
- Los ángulos de pulverización difieren
- El caudal varía.
Una pulverización desigual provoca una contracción desigual.
Orientación del perfil durante el enfriamiento
La orientación afecta a la gravedad y a la exposición al enfriamiento.
Para perfiles largos:
- El enfriamiento horizontal puede provocar combaduras.
- El enfriamiento vertical reduce la flacidez.
- Los perfiles rotativos pueden equilibrar los efectos.
La configuración es importante.
Diferencias en la sensibilidad de las aleaciones
Algunas aleaciones son más sensibles al estrés por enfriamiento.
Aleaciones de alta resistencia:
- Requiere enfriamiento rápido
- Tienen un mayor riesgo de distorsión.
Las aleaciones de menor resistencia son más tolerantes.
Acumulación de tensión a lo largo de la longitud
Las pequeñas distorsiones locales se acumulan a lo largo de metros.
Una ligera curvatura por metro se convierte en una curvatura importante en perfiles largos.
Métodos prácticos de control
Un buen control de la refrigeración incluye:
- Inspección periódica de las boquillas
- Flujo de aire equilibrado
- Distancia de enfriamiento controlada
El enfriamiento es una herramienta de control de la rectitud, no solo un paso del tratamiento térmico.
El enfriamiento desigual es una de las principales causas de comba y torsión en las extrusiones de aluminio.Verdadero
Las diferentes velocidades de enfriamiento provocan una contracción desigual y tensiones internas.
La velocidad de enfriamiento tiene poco impacto en la rectitud de la extrusión.Falso
La velocidad de enfriamiento afecta directamente al comportamiento de contracción y a la tensión residual.
¿Se necesitan correcciones posteriores al proceso para extrusiones largas?
Incluso con un buen control, las extrusiones largas rara vez salen perfectamente rectas.
A menudo es necesario realizar un enderezado posterior al proceso para que las extrusiones largas de aluminio cumplan con las especificaciones de rectitud.
Enderezado por estiramiento
El alisado por estiramiento es el método más común.
El proceso incluye:
- Sujeción de ambos extremos
- Aplicación de tensión controlada
- Eliminación de la curvatura y la torsión
Esto funciona bien para la mayoría de los perfiles.
Limitaciones del enderezamiento por estiramiento
Los estiramientos no lo solucionan todo.
Los límites incluyen:
- Las secciones delgadas pueden agrietarse.
- Puede quedar una torsión severa.
- Las abolladuras locales no se pueden eliminar.
Los perfiles deben estar dentro del rango de corrección.
Enderezado con rodillos
Las enderezadoras de rodillos utilizan un doblado controlado.
Los beneficios incluyen:
- Procesamiento continuo
- Ideal para longitudes medias.
- Presión ajustable
Se utiliza principalmente para perfiles sólidos o gruesos.
Corrección manual
Algunas correcciones son manuales.
Los operadores pueden:
- Aplicar fuerza localizada
- Utilizar bloques de prensa
- Corregir las curvaturas menores
Esto depende en gran medida de la habilidad.
Impacto en el coste y el rendimiento
El enderezado aumenta el coste, pero ahorra desechos.
| Método | Precisión | Impacto en los costes |
|---|---|---|
| Enderezado por estiramiento | Alta | Medio |
| Enderezado con rodillos | Medio | Bajo |
| Corrección manual | Variable | Bajo |
Elegir el método adecuado permite equilibrar el coste y la calidad.
Cuando el alisado es obligatorio
El alisado suele ser necesario cuando:
- La longitud supera los 4 m.
- La tolerancia de rectitud es estricta.
- El ajuste del montaje es fundamental.
Saltar el alisado aumenta el riesgo de rechazo.
Influencia del diseño
El diseño puede reducir la necesidad de enderezamiento.
Opciones de diseño útiles:
- Evite paredes extremadamente delgadas.
- Limitar la longitud no compatible
- Acepte tolerancias realistas.
La rectitud comienza en el diseño.
El enderezado posterior al proceso suele ser necesario para extrusiones largas de aluminio.Verdadero
Los perfiles largos acumulan distorsiones que a menudo superan la tolerancia sin corrección.
El enderezado por estiramiento puede corregir cualquier nivel de curvatura o torsión.Falso
El enderezamiento tiene límites y no puede corregir distorsiones graves sin causar daños.
Conclusión
El control de la rectitud de la extrusión de aluminio requiere atención en cada etapa. El diseño del troquel, la velocidad de extrusión, el control de la refrigeración y el enderezado funcionan conjuntamente. Los perfiles rectos son el resultado de la disciplina del proceso, no de la suerte.
