Introducción a la fabricación de tubos sin costura
Los tubos de acero son tubos largos y huecos que se utilizan principalmente para transportar productos de un lugar a otro. Se producen principalmente mediante dos métodos de fabricación distintos que dan como resultado una tubería soldada o una tubería sin costura. En ambos métodos de fabricación, el acero en bruto se cuela primero en una forma inicial más viable (palanquilla caliente o banda plana). Luego se convierte en una tubería estirando la palanquilla de acero caliente hacia afuera en una tubería sin costura o forzando los bordes de la tira de acero plana juntos y sellándolos con una soldadura. En este artículo discutiremos los diversos métodos involucrados en la fabricación de tubos sin costura.
Proceso de molino de mandril
En el proceso de molino de mandril, se utiliza un tocho de acero redondo sólido. La palanquilla se carga en un horno de solera giratoria. Después de que la palanquilla se descarga del horno de solera giratoria, se perfora un pequeño orificio en su extremo. Esta hendidura actúa como un punto de partida para ayudar en la perforación rotatoria.
La perforación rotatoria es un proceso de laminación muy rápido y dinámico que realiza rollos cruzados de la palanquilla precalentada entre dos rollos en forma de barril a alta velocidad. El laminado transversal provoca grandes esfuerzos de tracción en el centro de la palanquilla. El diseño de los rodillos perforadores hace que el metal fluya a lo largo del rodillo y sobre un punto perforador a medida que sale del proceso. La punta perforadora es una herramienta de aleación de alta temperatura refrigerada por agua diseñada para permitir que el metal fluya sobre ella a medida que se forma una carcasa de tubería a partir del proceso rotatorio. Una vez que se produce la carcasa de la tubería perforada, se transfiere inmediatamente al molino de mandril flotante.
El molino de mandril flotante comprende ocho soportes de laminación que utilizan 16 rodillos y un juego de barras de mandril. Estas barras de mandril se insertan en la carcasa de la tubería perforada y luego se transportan al molino de mandril y se enrollan en una carcasa de tubería de tamaño intermedio. El mecanismo de enrollar la carcasa de la tubería a través del molino de mandril con la barra de mandril en el interior actúa como un control para crear un diámetro exterior estándar intermedio (OD) y un espesor de pared controlado, basado en la dimensión resultante del conjunto de barras de mandril.
Luego, la carcasa del molino de mandril se recalienta en un horno de recalentamiento para que pueda completar el proceso de laminación final y obtener sus dimensiones finales y cualidades microestructurales. Al salir del horno de recalentamiento, el tubo recibe un descalcificador de agua a alta presión, eliminando la cascarilla de óxido de hierro que se formó en el horno de recalentamiento. Una superficie limpia y sin sarro es fundamental para una buena calidad de la superficie.
La estructura de la tubería se reduce aún más a las dimensiones especificadas por el laminador de estiramiento. Luego, los tubos se transportan al mecanismo de corte, donde se cortan a la longitud prescrita. luego, estos tubos se agrupan y se envían a operaciones posteriores de acabado e inspección antes del envío.
Proceso de molino de tapones Mannesmann
El proceso Mannesmann Plug Mill es algo similar al proceso Mandrel Mill con una gran diferencia en el molino de rodillos de laminación en lugar del molino de mandril.
En el laminador de rodillos, un par de rodillos de forma cónica, uno dispuesto sobre el otro, opera en la dirección opuesta al flujo de material. La carcasa del tubo hueco de paredes gruesas, con un mandril cilíndrico en su interior, se guía hacia los rodillos del molino de tapones. Tan pronto como es agarrado por la parte cónica del paso de trabajo, una pequeña ola de material se corta de la carcasa del tubo hueco. Esta onda se forja al grosor de pared deseado en el mandril por la parte de alisado de la pasada de trabajo, con la carcasa del tubo hueco más el mandril moviéndose hacia atrás en la misma dirección en que giran los rodillos, es decir, en la dirección opuesta al laminado, hasta alcanzan el pase loco de los rollos y se sueltan. A medida que se gira la carcasa del tubo hueco, se vuelve a empujar hacia adelante entre los rodillos y comienza un nuevo ciclo de laminación.
Proceso de extrusión
La extrusión es un proceso de formación de metal en el que una pieza de trabajo, generalmente un tocho redondo, se fuerza a fluir a través de una matriz de un área de sección transversal más pequeña, formando así el trabajo en la nueva sección transversal. La longitud de la pieza extruida variará, dependiendo de la cantidad de material en la pieza de trabajo y el perfil extruido. Con este método se fabrican numerosas secciones transversales.
Las tuberías se pueden extrudir directamente con el uso de un mandril unido al bloque falso. Se crea un agujero a través del trabajo, paralelo al eje sobre el cual el ariete aplica la fuerza para formar la extrusión. El mandril se coloca dentro de este orificio. Una vez que comienza la operación, el ariete se fuerza hacia adelante. El metal extruido fluye entre el mandril y las superficies de la matriz, formando la pieza. El perfil interior de la extrusión de metal está formado por el mandril, mientras que el perfil exterior está formado por la matriz de extrusión.
