Equipos de Doblado de Tubería, Como Escogerlos?

Le guiaremos a través de los diferentes métodos de doblado de tuberías, sus características y diferencias principales, así como los equipos de doblado YLM, sus diferencias fundamentales, componentes y selección.

Principalmente, hay dos métodos básicos para doblar tuberías: Flexión en caliente y Flexión en frío, la diferencia, es el aumento de la temperatura de la tubería al aplicar un fuerza para doblarlo. Durante la flexión en caliente, la flexión de la tubería se realiza con la ayuda de una fuente de calor, elevando la temperatura del metal para facilitar la flexión. Este tipo de flexión es particularmente útil cuando el diámetro externo de la tubería es mayor de 215 mm. El aumento de la temperatura del material disminuye la dureza y aumenta la plasticidad, facilitando la flexión sin generar arrugas ó roturas.

En el doblado en frío el doblado de la tubería se realiza sin elevar la temperatura de la tubería, con este método es posible doblar tuberías con diámetros que oscilan entre 4 y 215 mm, y paredes de tubería que pueden estar entre 0,8 y 10 mm.

Teniendo en cuenta la tecnología utilizada para doblar tuberías, también hay dos métodos: Doblado rotativo y Doblado por empuje.

Con flexión rotacional la flexión de la tubería se logra mediante la rotación de la herramienta, que tiene un radio de curvatura fijo. El radio de curvatura se mide desde el centro de rotación hasta el borde interior de la herramienta y se debe emplear una herramienta para cada proceso de curvado de tubería diferente.

Con flexión de empuje la flexión de la tubería se logra mediante el empuje posterior de la tubería con la ayuda de un par de rodillos, que se mueven y cambian su geometría en relación con el centro de rotación, permitiendo una flexión variable de la tubería. Este tipo de curvatura es útil si se requiere una curvatura de radio variable. Este tipo de curvatura solo se puede lograr en un radio que sea 6 veces ó más el diámetro externo de la tubería. Usualmente se conoce a este proceso como calandrado.

El equipo de doblado YLM se puede usar para doblar prácticamente cualquier perfil de tubería, ya sea redondo, cuadrado, perfiles de una geometría particular e incluso barras sólidas.

Los materiales como acero medio, acero inoxidable, cobre, bronce y aluminio pueden doblarse sin ningún problema. Los diferentes valores de elasticidad y retorno de la flexión de estos materiales no son un problema. En equipos completamente automáticos, el controlador compensa automáticamente estos valores, lo que permite alcanzar el ángulo de flexión deseado sin ningún problema. En equipos manuales y semiautomáticos, el operador puede establecer manualmente el factor de compensación para estos valores. El retorno de la flexión (spring back) es intrínseco al material de la tubería, es un factor presente cada vez que un metal se deforma.

Las herramientas de doblado son fabricadas junto con el equipo por YLM, están diseñadas de acuerdo con las necesidades del perfil y del cliente. Para lograr los requisitos de la aplicación, estos valores siempre deben considerarse para el diseño de herramientas.

• Diámetro externo de la tubería.
• Espesor de la pared de la tubería.
• Radio de curvatura de la curva deseada.
• Geometría del perfil del tubo, (redondo, cuadrado, rectangular, etc).

Tenga en cuenta que las herramientas están directamente relacionadas con estos valores, por lo que debe prever el uso de una herramienta para cada pliegue en el que cambie cualquiera de estos valores, es decir, para cada radio de curvatura, diámetro externo, grosor del pared del tubo ó geometría del perfil del tubo, se debe utilizar una herramienta diferente.

Cada herramienta consta de diferentes componentes, la unión de todos ellos en el equipo, permite doblar la tubería. Estos componentes son:

• Molde de flexión.
• Molde de fijación.
• Molde a presión.
• Mandril, (hay diferentes tipos, sólidos, de esferas, etc.). La selección del mandril depende de la aplicación. El mandril tiene lubricación automática en equipos automáticos y lubricación manual en equipos manuales y semiautomáticos. La lubricación del mandril es necesaria para facilitar el deslizamiento dentro de la tubería y, por lo tanto, reducir su desgaste y prolongar su vida útil.
• Mandril deslizante (opcional si la aplicación requiere doblar un radio pequeño con un diámetro externo grande, cero requisito de arrugas en la pared interna de la tubería o material crítico de la tubería). El material de este mandril es una aleación de bronce de alto costo, el objetivo principal de este mandril es equilibrar el material de la tubería en el momento de la flexión, para obtener un doblez suave, su duración promedio es de aproximadamente 5,000 pliegues, su reemplazo es muy simple.
• Abrazadera de tubo, (solo si el equipo es de control numérico).

Los equipos de doblado YLM se subdividen en las siguientes categorías.

Serie CR

Estas son máquinas operadas manualmente, el funcionamiento del equipo está controlado por un procesador CPU industrial, el movimiento de los ejes es logrado con válvulas hidráulicas proporcionales, puede realizar pliegues de 2 ó 4 ángulos diferentes ajustados manualmente. Esta máquina es ideal para pequeños talleres ó pequeñas producciones de piezas simples.

Serie NC

Estas son máquinas semiautomáticas, el funcionamiento del equipo está controlado por un PLC Mitsubishi, con ajuste de hasta 20 ángulos de flexión diferentes en la memoria del controlador y 200 programas de flexión diferentes (piezas). Cada ángulo está controlado por un codificador electrónico con una precisión de +/- 0.1 grados. El avance del tubo (DOB, distancia de flexión) en el equipo es manual, así como la rotación del tubo (POB, posición de flexión). El equipo incluye topes mecánicos a lo largo del eje de desplazamiento del tubo para facilitar la operación del mismo en operaciones repetitivas donde se hacen doblados en serie.

Serie CNC

Estas son máquinas totalmente automáticas, el funcionamiento del equipo está controlado por una computadora industrial, con pantalla táctil, programación coordinada ó gráfica, informe de fallas del equipo, control y monitoreo de todos los movimientos, simulación gráfica y de colisión, así como una supervisión y control absoluto sobre el equipo en cada momento de cualquier operación.

Los movimientos realizados por estas máquinas son completamente automáticos, se definen como:

Avance del tubo, (eje Y) y rotación del tubo, (eje Z), cada uno de los dos están controlados por un servomotor dedicado Yaskawa japonés, con posicionamiento precisión de +/- 0.05 mm.

Doblado del tubo, (eje X), controlado por dos tecnologías diferentes, la primera por el servomotor Yaskawa con una precisión de posicionamiento de +/- 0.05 mm. El segundo por válvulas hidráulicas de fabricación alemana y controladas directamente por la computadora industrial, con una precisión de posicionamiento de +/- 0.1 grados. El cliente puede elegir según sus requisitos, cuál de las dos tecnologías se utilizará en la máquina.

Movimiento horizontal del cabezal de doblado, (4º eje), controlado por el servomotor Yaskawa, con una precisión de posicionamiento de +/- 0.05 mm.

Movimiento vertical del cabezal de doblado, (5º eje), controlado por el servomotor Yaskawa, con una precisión de posicionamiento de +/- 0.05 mm.

La opción flexión por empuje, (push bending), se incluye en la serie CNC. esta opción integra el movimiento del avance del tubo con la rotación y la flexión del tubo simultáneamente. Es una operación muy compleja que requiere muchos cálculos, permitirá alcanzar curvas de radio variable y la rotación del plano de flexión también variable. Este tipo de flexión es particularmente necesario en la fabricación de muebles y estructuras decorativas. Esta opción debe incorporarse en la fábrica, ya que requiere la sincronización del movimiento de los servomotores del equipo por parte de la computadora, normalmente los servomotores también se reemplazan por otros de mayor capacidad, ya que serán necesarios en vista de que van a realizar un mayor esfuerzo.

GRAFICO

Simulación, factor decisivo e importante para evitar daños en el equipo y mejorar la producción

La selección del equipo de doblado debe hacerse teniendo en cuenta varios factores, en general, la siguiente información debe estar disponible al seleccionar el equipo adecuado.

• Material de la tubería a doblar.
• Perfil de la tubería a doblar, (diámetros y grosor de pared de la tubería).
• Radio de curvatura de cada una de las curvas de la pieza final, (CLR, Radio de línea central).
• Ángulo de doblado de cada uno de los pliegues de la pieza final.

Es esencial tener los dibujos parciales, en los que se pueda ver los ángulos de doblado, el radio de curvatura, las distancias entre las curvas y los planos de inclinación de las curvas entre ellos. Esta información es crucial, ya que es extremadamente importante estudiar todos estos parámetros, no solo para dimensionar el equipo correctamente, sino también para analizar las posibles colisiones de la pieza mientras se dobla con la estructura del equipo. A veces es necesario modificar la posición de las herramientas ó la ubicación de los accesorios del equipo, para evitar colisiones. Una característica interesante en estas máquinas es el proceso de simulación, donde el operador puede hacer una ejecución en frío de los dobleces mientras la máquina dirá si la pieza golpeará algún componente. Esto evita cualquier colapso real, ahorrando dinero y tiempo de inactividad para reparaciones.

Según el presupuesto de la inversión y las necesidades de producción de la pieza, se selecciona el nivel de automatización del equipo (manual, semiautomático ó automático). YLM puede ofrecer automatizaciones que incluyen una ó todas estas operaciones.

• Carga automática de la tubería en el equipo de doblado.
• Descarga automática de la pieza una vez finalizados los pliegues.
• Manipulación de la pieza por brazo robótico.
• Integración con celdas de fabricación, que pueden incluir cortar y desbarbar la tubería, y estaciones de punzonado hidráulico.

YLM ofrece soluciones para cualquier necesidad de plegado que pueda tener, tiene una amplia gama de equipos que se adapta a su presupuesto y requisitos.

YLM tiene suficiente experiencia, conocimiento del mercado y tecnología aplicada para analizar y ofrecer una solución técnica a cualquier aplicación ó necesidad, sin importar cuán compleja pueda ser.

Las aplicaciones son muy variadas, estos equipos se emplean en aplicaciones automotrices, en la fabricación de muebles, en refrigeración industrial, etc. Si es una aplicación de doblado y está buscando comprar una máquina de doblar tubos contáctenos, estaremos encantados de darle la propuesta técnica que mejor se adapte a sus necesidades.