Lección 3.2DeformarCapítulo 3 · Conformado másico

Laminado

Estira el metal a través del hueco entre rodillos giratorios

La laminación aprieta el metal entre dos rodillos giratorios para hacerlo más delgado y más largo, como una máquina de pasta aplana la masa. Los paneles de carrocería, la chapa de las latas de bebida, las vigas de acero y los carriles salen de trenes de laminación. La mayor parte del acero y del aluminio pasa por rodillos en algún momento de su vida.

Foto: European Coal and Steel Community, CC BY-SA 4.0, vía Wikimedia Commons

Laminación: una caja de laminación de cerca y luego un tren completo de bandas en calienteArriba: lo que ocurre dentro de una caja de laminación. Abajo: cómo un tren de bandas en caliente encadena muchas cajas. Los números en círculo coinciden con los pasos de abajo.

Cómo funciona

Alimenta el planchón. Un planchón (un bloque plano y grueso de metal, a menudo de unos 20–25 cm de espesor en el acero) llega de un horno de recalentamiento a unos 1.100–1.250 °C. La laminación en frío, usada para chapa fina y precisa, parte de banda ya laminada a temperatura ambiente.
Los rodillos muerden. La fricción entre los rodillos giratorios y el planchón lo agarra y lo arrastra hacia dentro. La luz entre rodillos (la abertura entre ellos) se ajusta más pequeña que el espesor de entrada.
Aprieta y estira. En el hueco el metal se comprime hasta hacerse más delgado. Su volumen se mantiene igual, así que sale más largo y más rápido de lo que entró, mientras que su anchura apenas cambia.
Repite, caja tras caja. Cada pasada elimina solo una parte del espesor. Un tren de bandas en caliente primero pasa el acero de ida y vuelta por un tren desbastador. Después, una fila de cajas acabadoras, cada una con una luz más pequeña, lo lleva al espesor final.
Enfría y bobina. Unos chorros de agua enfrían la banda y una bobinadora la enrolla en una bobina de muchas toneladas. Las chapas gruesas y las barras, en cambio, se cortan a medida, y los rodillos acanalados dan forma a vigas y carriles (laminación de perfiles).

Datos clave

Materiales: Aceros, aluminio, cobre y latón, titanio, aleaciones de níquel, zinc
Piezas típicas: Chapa y plancha, bobinas de banda, lámina, barras y varillas, vigas en I, carriles
Tamaño de pieza: Banda de hasta unos 2 m de ancho y a menudo de más de un kilómetro de largo por bobina; desde planchas de más de 100 mm de espesor hasta láminas más finas que un cabello
Precisión: En caliente: unos ±0,1–0,2 mm de espesor. En frío: unos ±0,01–0,05 mm
Acabado superficial: En caliente: piel de óxido oscura y escamosa (cascarilla de laminación). En frío: lisa y brillante, lista para pintar o galvanizar
Tamaño de lote adecuado: Volumen muy alto: un gran tren de bandas en caliente lamina millones de toneladas al año
Coste de utillaje y máquina: Rodillos: de miles a cientos de miles de dólares cada uno. Un tren de bandas en caliente completo: cientos de millones de dólares o más
Velocidad: La banda puede salir de la última caja acabadora a hasta unos 20 m/s (más de 70 km/h)

Ventajas y límites

Ventajas

Muy rápido y barato por tonelada; los trenes funcionan las 24 horas
Productos largos con espesor y sección uniformes
La laminación en caliente rompe la estructura gruesa de colada y hace el metal más tenaz
La laminación en frío da una chapa lisa, precisa y más resistente

Límites

Inversión enorme, así que solo los grandes productores tienen trenes
Solo secciones constantes (plano, barra, viga, carril); no admite formas 3D complejas
Las superficies laminadas en caliente llevan cascarilla y tienen tolerancias más holgadas
El metal laminado en frío se endurece; a menudo necesita recocido (ablandarlo calentándolo) entre pasadas

Dónde se usa

AutomociónPaneles de carrocería, largueros de chasis, llantas hechas de chapa laminada
ConstrucciónVigas en I y en H, corrugado (barras de armadura), chapa para cubiertas y revestimientos
EnvasadoChapa para latas de bebida, papel de aluminio, hojalata para latas de comida
TransporteCarriles de ferrocarril, chapa naval, chapa de aluminio aeronáutico
Electrodomésticos y electrónicaCarcasas de lavadoras y frigoríficos, lámina de cobre para circuitos impresos
EnergíaChapa para oleoductos, acero eléctrico para transformadores y motores

Cómo reconocerlo

Un producto largo con el mismo espesor o la misma sección en toda su longitud: chapa, plancha, barra, viga o carril.
El acero laminado en caliente tiene una piel azul grisácea oscura, algo escamosa; el laminado en frío es liso, plano y brillante.
Tenues vetas a lo largo de la chapa brillante, que muestran la dirección de laminación.
Letras o números en relieve que se repiten a lo largo de un carril o una viga, estampados por la última caja de laminación.

Compáralo con

Forja3.1la forja da forma a una pieza cada vez con golpes; la laminación aprieta de forma continua, ideal para productos largos y uniformes.Extrusión3.3la extrusión empuja el metal a través de un orificio con forma para hacer un perfil complejo de una pasada; la laminación construye secciones más simples en muchas pasadas.Calandrado2.7la misma idea de apretar entre rodillos, aplicada a láminas de plástico y caucho.

Míralo

Shubham Kola · Lo básico de la laminación en caliente y en frío, animado

AIST Association for Iron & Steel Technology · Todo el recorrido del planchón a la bobina

ArcelorMittal Belgium · Un tren de bandas en caliente real a plena velocidad

Factory Secrets: How It's Made (third-party channel) · Cómo los rodillos acanalados dan forma a enormes vigas de acero

Ver fotos reales

Wikipedia: Laminación (metalurgia) — fotos de planchones, cajas de laminación y productos laminados
Búsqueda de fotos en Wikimedia Commons

Recuerda

La laminación hace el metal más delgado y más largo al estirarlo por el hueco entre rodillos giratorios.
La laminación en caliente da forma a grandes planchones de forma barata; la laminación en frío da chapa fina, lisa y precisa.
Chapa, plancha, lámina, vigas y carriles salen de los trenes de laminación.