En las últimas décadas, los avances significativos en la tecnología de colada continua y la automatización del laminado controlado por computadora en línea han llevado a la maduración del proceso de producción de vigas en H. El proceso de laminado, desde palanquillas con formas especiales hasta productos terminados, está limitado por factores como la temperatura relativamente baja de la pieza laminada y la mala plasticidad del metal. Uno de los primeros desafíos en el proceso de laminado es evitar el flujo lateral de metal. Esto se puede lograr asegurando que la relación de diámetro del rodillo horizontal de accionamiento con respecto al rodillo vertical accionado se controle a 3:1. Además, al diseñar el tipo de orificio y ajustar el laminador, es crucial garantizar que la extensión de las patas y la cintura de la pieza laminada sea consistente. Cualquier discrepancia aquí puede afectar negativamente la precisión de las dimensiones del producto terminado y su apariencia general.
1. Marcas de laminado
Las marcas de laminado en las vigas en H generalmente se pueden clasificar en dos tipos: marcas de laminado periódicas y marcas de laminado no periódicas.
Marcas de laminado periódicas: están espaciadas regularmente en la superficie de la viga en H. Las marcas de laminación delanteras y traseras aparecen a la misma profundidad y ubicación en la pieza laminada, siendo la distancia entre ellas igual a la circunferencia del rodillo. Estas marcas suelen estar causadas por el desgaste del rodillo o por la presencia de óxido de hierro en el tipo de orificio, lo que provoca abultamientos o picaduras en la superficie de la pieza laminada.
Marcas de laminación no periódicas: Son causadas por un desgaste severo en los dispositivos de guía o colisiones mecánicas, como las que se producen entre rodillos. Esto provoca rayones en el acero, lo que a su vez da lugar a ranuras o material faltante a lo largo de la dirección de laminación.
2. Plegado
El plegado es un defecto similar a las grietas que se puede identificar claramente después del decapado, donde aparece una grieta visible en la sección transversal de la zona plegada, exponiéndola al exterior. El plegado suele ser resultado de un diseño inadecuado del orificio o de ajustes inadecuados del laminador. Este defecto se produce por la formación de orejas en la abertura del orificio debido al sobrellenado. Después del laminado, estas orejas se presionan en el cuerpo de la pieza laminada pero no se sueldan con el cuerpo, creando una sección plegada. La gravedad del pliegue depende de la altura de las orejas. Además, un diseño inadecuado o un desgaste excesivo del arco entre la cintura y las piernas puede provocar ranuras y bordes en la superficie de la pieza laminada, lo que da lugar a pliegues.
3. Ondas
Las ondas en las vigas H son de dos tipos: ondas de cintura y ondas de piernas.
Ondas de cintura: son deformaciones en forma de tabla de lavar en la cintura de la viga H. Se producen cuando una presión excesiva en la cintura provoca un alargamiento excesivo de la cintura en comparación con las piernas.
Ondas de piernas: aparecen en los extremos de las piernas como crestas y valles. Estas ondas se producen cuando las piernas se alargan más que la cintura durante el proceso de laminado en caliente.
Ambos tipos de ondas dañan la apariencia del acero en forma de H. Las ondas se producen debido al alargamiento inconsistente de varias partes de la pieza laminada durante el laminado en caliente. Cuando la cintura sufre una compresión excesiva, se alarga demasiado en comparación con las piernas, lo que da lugar a ondas de cintura. Por el contrario, cuando las patas se alargan demasiado y la cintura se extiende muy poco, se generan ondas en las patas. Otro factor que contribuye es el diseño inadecuado de la sección de acero, en particular las relaciones de espesor de la cintura y las patas. Durante el proceso de enfriamiento, las partes más delgadas (cintura) se enfrían más rápido que las partes más gruesas (patas), lo que crea tensiones térmicas internas que dan lugar a ondas.
Para solucionar este problema, el tipo de orificio debe diseñarse razonablemente para permitir una deformación más uniforme durante las pasadas iniciales de laminado. En la pasada de acabado, se deben hacer esfuerzos para garantizar que la cintura y las patas se extiendan de manera uniforme. Además, para reducir las diferencias de temperatura, las patas de la pieza laminada se pueden rociar para acelerar el enfriamiento de la cintura o se pueden adoptar operaciones de enfriamiento verticales.
4. Esquinas redondeadas en los extremos de las patas
Las esquinas redondeadas en los extremos de las patas de las vigas en H se refieren a la desigualdad entre los dos lados de la pata y el extremo, donde el contorno carece del espesor estándar del material. Existen varias razones para este defecto:
Orificio de corte desgastado de la máquina de corte: si el orificio de corte de la máquina de corte está desgastado, puede dar lugar a piezas de pata más gruesas. Al entrar en el siguiente orificio, el efecto cuña impide el procesamiento adecuado de los extremos de las patas.
Desajuste de velocidad entre el marco y la máquina laminadora de cantos: si el marco y la máquina laminadora de cantos no están sincronizados en velocidad, la tensión excesiva provoca un tirón del acero, lo que impide que los extremos de las patas alcancen la altura requerida, lo que da lugar a esquinas redondeadas.
Desalineación de la placa de alma: si la placa de alma del lateral se desplaza durante el laminado, hace que la pieza laminada se desvíe del eje simétrico del orificio, lo que da lugar a defectos en los extremos de las patas.
5. Longitud asimétrica de las patas
Las longitudes asimétricas de las patas en las vigas H pueden ocurrir de dos maneras:
La pata superior es más larga que la pata inferior
Una pata es más larga en la posición superior y la otra en la posición inferior
Este defecto suele ir acompañado de un grosor desigual de las patas, siendo la pata más larga ligeramente más fina y la pata más corta más gruesa. Existen varias causas de asimetría en la longitud de las patas:
Proceso de apertura de la palanquilla: si la palanquilla está desalineada con el tipo de orificio durante el corte profundo, puede producirse una desviación del corte, haciendo que una pata sea más gruesa y la otra más fina. Aunque la reducción se distribuye idealmente en las pasadas posteriores, corregir esta asimetría es difícil, lo que lleva a la formación de longitudes asimétricas de las patas.
Desalineación axial del laminador: si hay una desalineación horizontal del haz de rodillos, esto provoca una presión lateral desigual en las patas, lo que da como resultado una asimetría en la longitud de las patas, con el defecto distribuido en diagonal a lo largo de las patas.
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