Fundamentos del Laminado Industrial: Procesos de Deformación Volumétrica y Tipos de Molinos

Introducción al Laminado

Definición y Proceso

El laminado es un proceso de deformación volumétrica en el que se reduce el espesor inicial del material trabajado mediante las fuerzas de compresión aplicadas a través de un juego de rodillos.

La mayoría de los procesos de laminado significan una alta inversión de capital, pues estos requieren de piezas de equipo pesado llamados molinos laminadores.

Tipos de Laminado según Temperatura

La mayoría de los productos laminados se realizan en caliente debido a la gran cantidad de deformación requerida, lo que define dos procesos principales:

Laminado en Caliente

Se realiza a altas temperaturas. Se le llama laminado en caliente y permite la mayor parte de la deformación requerida en la conformación inicial del metal.

Laminado en Frío

El proceso de laminado en frío se lleva a cabo a temperatura ambiente. A diferencia del proceso de laminación en caliente, produce láminas y tiras con un acabado superficial mejor debido a que no hay presencia de calamina. Además, se obtienen mejores tolerancias dimensionales y mejores propiedades mecánicas debidas al endurecimiento por deformación.

Aplicaciones Industriales del Laminado

El laminado se utiliza en los procesos de fabricación de los siguientes materiales y sus aleaciones: aceros, aluminio, cobre, magnesio, plomo, estaño y zinc. Casi todos los metales utilizados en la industria han sufrido una laminación en alguna etapa de su conformación.

Equipos y Operaciones de Laminado

Molinos Laminadores

Se dispone de varias configuraciones de molinos de laminación que manejan una variedad de aplicaciones y problemas técnicos en los procesos de laminación.

Molino Básico (Dos Rodillos)

El molino de laminación básico, también llamado molino de dos rodillos, consiste en dos rodillos opuestos cuyos diámetros van desde 0.6 a 1.2 metros. Los molinos pueden ser reversibles o no reversibles.

Molino No Reversible vs. Reversible

• Molino No Reversible: Los rodillos giran siempre en el mismo sentido y el trabajo pasa a través del mismo lado.
• Molino Reversible: Permite el giro en ambos sentidos, de manera que el trabajo pasa en cualquier dirección. Esto produce una serie de reducciones que se hacen en el mismo juego de rodillos, pasando simplemente el trabajo en direcciones opuestas varias veces.

Tipos Específicos de Laminado

Existen distintos tipos de laminado, los cuales detallaremos a continuación:

1. Laminado Plano: En este tipo de laminado, los rodillos giran uno en frente del otro en sentido contrario al avance del trabajo para jalar el material hacia ellos y al mismo tiempo ir apretándolo. Se usa para reducir una sección transversal rectangular. Este proceso está estrechamente relacionado con el laminado de perfiles.
2. Laminado de Perfiles: Aquí el material de trabajo se deforma para generar un contorno en la sección transversal. De este proceso podemos encontrar los siguientes productos: vigas en I, en L y canales en U; rieles para vías de ferrocarriles, barras redondas y cuadradas. El proceso se realiza pasando el material de trabajo por rodillos que tienen impresa la forma inversa a la que se desea.
3. Laminado de Anillos: Este proceso consiste en una deformación que lamina las paredes gruesas de un anillo para obtener un anillo de paredes más delgadas, pero de un diámetro mayor al inicial. Las aplicaciones más frecuentes incluyen collares para rodamiento de bolas y rodillos, y llantas de acero para ruedas de ferrocarril, entre otros.
4. Laminación de Cuerdas (Roscado por Laminación): Se usa para formar cuerdas (roscas) en partes cilíndricas mediante su laminación entre dados. La mayoría de las operaciones de laminado de cuerdas se realizan por trabajo en frío utilizando máquinas laminadoras de cuerdas, las que están equipadas con dados especiales que determinan la forma y tamaño de la cuerda. De estos hay dos tipos:
   • a) Dados planos que se mueven alternativamente entre sí.
   • b) Dados redondos que giran relativamente entre sí para lograr la acción de laminado.
5. Laminado de Engranajes: Proceso de formado en frío que produce ciertos engranajes. La instalación de este es similar a la de laminado de cuerdas, excepto que las características de deformación de los cilindros o discos se orientan paralelo a su eje (o en ángulo para los engranajes helicoidales) en lugar de la espiral del laminado.
6. Laminado de Polvos: El polvo puede comprimirse en una operación para formar tiras de material metálico. El proceso por lo general se efectúa de manera continua o semicontinua. Los polvos se compactan entre los rodillos para formar una tira verde que se alimenta directamente a un horno de sinterizado; después se enfría, se lamina y se resinteriza.