El laminado en frío es un proceso de endurecimiento del material que se usa para cambiar la estructura de los metales y a menudo se usa para procesar acero inoxidable. El acero inoxidable laminado en frío como materia prima tiene una amplia variedad de aplicaciones en ingeniería médica, aeroespacial y automotriz. Siga leyendo para obtener más información sobre qué es el acero laminado en frío, cómo se produce y para qué se puede utilizar.
¿Qué es el acero inoxidable laminado en frío?
El acero laminado en frío, a veces abreviado como CRS (Cold Rolled Steel) por sus siglas en inglés, es conocido por ser un material extremadamente dúctil y es ideal para aplicaciones donde es necesaria la precisión. Se utiliza en muchas aplicaciones, como electrodomésticos, muebles, closets y archiveros. El CRS en aplicaciones de construcción, se usa comúnmente para construir garajes, cobertizos de acero y otros edificios industriales.
En términos simples, el laminado en frío es el proceso de fortalecer el acero cambiando su forma sin usar calor. El laminado en frío, a diferencia del laminado en caliente, solo puede ocurrir cuando un metal está por debajo de su temperatura de recristalización. Cuando el laminado en caliente se realiza utilizando altas temperaturas, el laminado en frío se realiza a temperatura ambiente. En lugar de calor, la tensión mecánica se usa para cambiar la estructura del metal. El endurecimiento por deformación puede aumentar la resistencia del metal hasta en un 20% y también puede mejorar el acabado de la superficie del metal.
Durante el proceso de laminado en frío, cuando el metal se somete a una tensión mecánica, provoca un cambio permanente en la estructura cristalina del metal. Esto provoca un aumento en su resistencia y a menudo mejora la resistencia a la corrosión. Además de mejorar su acabado superficial, otra ventaja del laminado en frío es una mejor precisión dimensional.
Una bobina de acero inoxidable laminada en frío puede fabricarse con precisión, lo que permite que el metal se produzca con tolerancias extremadamente ajustadas. El acto de endurecer el material de acero inoxidable a través del laminado en frío nos permite alcanzar varios niveles de templado, como cuarto, medio y duro. El nivel de dureza depende de cuánto trabajo en frío se haya realizado en el acero. Los materiales un cuarto, medio y duro completo tienen mayores cantidades de reducción (a veces hasta 50%). Esto aumenta el límite de elasticidad, pero disminuye la ductilidad del acero. El acero un cuarto duro puede doblarse sobre sí mismo sin romperse, mientras que el medio duro puede doblarse en un ángulo de 90 grados y el duro completo puede doblarse en un ángulo de 45 grados sin romperse. El metal laminado en frío a menudo se usa en aplicaciones donde el metal debe doblarse sin riesgo de romperse.
Las diferentes familias de grado de acero inoxidable que a menudo se laminan en frío son:
- Acero inoxidable austenitico
- Acero inoxidable ferrítico
- Acero inoxidable martensítico
- Acero Inoxidable endurecido por precipitación
¿Cómo funciona un laminador en frío?
El proceso de laminado en frío de una aleación de metal comienza con una lámina de metal o una bobina. Estos materiales se colocan en grandes rodillos, que lo comprimen y exprimen a alta presión justo debajo de su resistencia a la tracción final. Dependiendo de la cantidad de compresión, se logran diferentes propiedades mecánicas y propiedades de dureza en el producto terminado. A través de la reducción en frío, el grosor del metal se puede reducir procesando tiras de acero a través de una secuencia de soportes de laminación en tándem. Los rollos en estos soportes se apilan verticalmente y funcionan con enormes motores. Los motores trabajan duro para aplicar una compresión extrema al metal.
Estos molinos toman bobinas de productos decapados, laminados en caliente y los pasan a través de los rodillos, haciéndolos más delgados. Una vez que el metal ha pasado a través de los rodillos y este ha alcanzado el grosor deseado, se termina de enrollar, pero no está listo para usarse. En este punto del proceso, el metal todavía está altamente trabajado en frío, y aunque es de alta resistencia, puede ser frágil. Debe ser recocido a una temperatura más alta para ablandar el acero y que sea menos difícil trabajar con él. Una vez que el metal ha sido recocido, es más fácil usarlo en muchas aplicaciones, ya que puede doblarse y formarse.
Otro método de laminado en frío utiliza un molino inversor, que pasa la tira de un lado a otro entre los mandriles. Esto reduce el grosor de la tira durante cada pasada hasta que se alcanza el grosor deseado. El metal puede reducirse entre un 60 y un 80 por ciento a través del laminado en frío, y luego puede usarse en la creación de bienes de consumo o para su uso en otras industrias.
¿Pueden otros metales distintos al acero beneficiarse de un laminador en frío?
Aunque el laminado en frío se usa con mayor frecuencia en el acero, muchas aleaciones y metales se pueden laminar en frío para cambiar su composición cristalina. Cuando se laminan a temperaturas inferiores a su punto de recristalización, se producen defectos permanentes. Estos defectos reducen la capacidad de los cristales para moverse dentro de la estructura del metal, mejorando tanto la resistencia a la tensión como la dureza del metal.
Los metales como el titanio, el aluminio y las aleaciones de níquel, junto con el acero inoxidable, pueden laminarse en frío. Aunque la laminación en frío de metales como un rollo de acero inoxidable aumenta la resistencia del metal y su acabado superficial, a su vez disminuye la ductilidad. Lo mismo se aplica al alambre de metal que ha sido estirado o enrollado en frío. Sin embargo, una vez que el metal está recocido, está listo para usarse de múltiples maneras.
Métodos de trabajo en frío para la fabricación
Embutido profundo
Al estirar el metal en profundidad, se perfora una bobina laminada a través de un agujero o matriz. El punzón se utiliza para lograr la forma deseada. La cavidad del troquel coincide con el punzón, pero es ligeramente más ancha, lo que permite el paso y el espacio libre. La materia prima es forzada a la matriz a través de la fuerza de compresión. Cada operación de extracción es un paso separado, y con cada paso hay una reducción en el diámetro, lo que aumenta la altura o la profundidad de la pieza. Esto se hace para garantizar que, a medida que el metal cambia de forma, también se produce la recristalización. Los productos fabricados por embutido profundo incluyen cajas de baterías, dispositivos médicos que se pueden implantar, componentes aeroespaciales y de defensa para aviones.
Extrusión en frío
La extrusión es un proceso de fabricación importante y versátil, aunque sigue siendo una técnica de metalurgia relativamente nueva. La extrusión en frío fuerza un trozo de material a través de una matriz a temperatura ambiente o temperatura ligeramente elevada. Esto produce un producto de sección transversal constante. Se pueden extruir muchos metales, incluidos estaño, aleaciones de aluminio, cobre, plomo, acero y otros.
Estampado de precisión
El estampado de metal es otro proceso de fabricación que es ideal para producir productos metálicos donde se requieren tolerancias estrictas. En el estampado del metal, un fleje de metal plano se convierte en una variedad de formas. Este complejo proceso incluye algunas técnicas diferentes de formación de metal, como punzonado, acuñado, perforado, fabricación de laminas y/o placas y doblado, entre otros.
Perfilado
La formación de rollos implica doblar una tira larga de metal (generalmente acero enrollado) que se pasa a través de conjuntos de rodillos, cada uno de los cuales realiza una parte incremental del doblez. El producto terminado se dobla hasta alcanzar el perfil de sección transversal deseado.
Como se puede observar, el acero laminado en frío puede usarse de muchas maneras y en muchas industrias. Si desea obtener más información sobre los metales laminados en frío, póngase en contacto con uno de los expertos metalúrgicos de Ulbrinox que puede ayudarlo a encontrar la aleación, el grado y las propiedades perfectas para satisfacer sus necesidades. Ulbrinox tiene más de 20 años de experiencia trabajando metales en frío y se enorgullece de abastecer a clientes dentro de los campos nuclear, aeroespacial y médico.
