Una de les peculiaritats de l’acer, a més de ser una dels aliatges més empleades donades les seves propietats resistents a la corrosió (o que la retarden en gran manera), és que té diversos tipus de tall depenent de la peça que necessitis obtenir. Més que això, el que té és diferents maneres de realitzar un mateix tall.
El laminatge de l’acer, el tipus de tall que tractarem en aquest post, pot realitzar-se tant en fred com en calent, depenent del resultat que es vulgui obtenir i per a l’ús industrial que se li vagi a donar. Aquest tipus de procés es duu a terme introduint el metall entre un o més paris de corrons per a reduir el seu gruix i fer-ho més uniforme i fi. Perquè ens fem una idea, seria alguna cosa semblança a passar un corró de cuina per la massa d’una pizza per a aplanar-la i donar-li forma.
L’objectiu és, al final, potenciar les propietats mecàniques (resistència a la tracció, límit elàstic, allargament…) de l’acer al qual se sotmet. No obstant això, s’obtindrà un resultat diferent d’un laminatge en fred que d’un en calent. Quines són les diferències i en quins moments ens convé triar un abans que un altre? Vegem els seus avantatges per a saber en què consisteixen.
Què és el laminatge en fred?
Aquest procés de conformació pel qual passa l’acer es realitza a temperatura ambient, permetent la recristal·lització del material. Com l’acer es fabrica a una temperatura molt més baixa, no es tenen en compte possibles variacions de volum o forma, cosa que sí que pot ocórrer en el laminatge en calent, que explicarem a continuació. D’aquí ve que el laminatge en fred sigui més car que en calent.
Se sotmet a l’acer inoxidable a aquest procés en fred per a augmentar les propietats de resistència i duresa del material. El problema és que amb ell també es redueix la possibilitat de deformar-lo plàsticament de manera sostenible sense trencar-lo, per la qual cosa, per a contrarestar, se li sotmet a un procés anomenat recuit. D’aquí ve que el laminatge en fred, al final, sigui en realitat un laminatge en calent sumant el fet que l’acer ha passat per un procés addicional de conformació.
Una dels principals avantatges d’aquesta tècnica, a més d’augmentar la resistència, és que la velocitat d’emmotllament és bastant ràpida, igual que el seu rendiment. És capaç de deixar el revestiment sense danys i es poden fer diferents formes de secció transversal per a adequar-se a les necessitats d’ús.
No obstant això, també té uns certs desavantatges: encara que no hi ha compressió plàstica, continua havent-hi una certa tensió residual en la secció, cosa que farà que a la llarga les característiques de vinclament globals i locals de l’acer es vegin afectades.
El perfil d’acer laminat en fred, a més, és una secció oberta normalment, per la qual cosa la rigidesa torsional que queda lliure de la pròpia secció és bastant baixa. Això fa que el material sigui fàcil de torçar si es doblega, cosa a la qual serà propens si se li pressiona, ja que la resistència a la torsió és pobra.
L’última desavantatges és que el gruix de la paret en fred és petit i no es pot augmentar la grandària de les cantonades en les quals s’uneixen les plaques, per la qual cosa la capacitat de suportar càrregues altes o molt concentrades és pobra.
Què és el laminatge en calent?
Per a realitzar el procés de laminatge en calent, l’acer ha de passar per un procés de conformació a més de 926 graus per a evitar que es recristal·litzi. És molt més fàcil donar-li forma a l’acer si està per sobre d’aquesta temperatura que si està més fred, a més de que es poden partir en lingots en grandàries molt més grans. És també molt més barat de produir i es pot fabricar sense pauses durant el procés, per la qual cosa va més ràpid en tots els sentits i l’acer no s’ha de reescalfar de nou. Conforme es vagi refredant, l’acer laminat en calent es contraurà, per la qual cosa sí que és cert que la seva grandària i la seva forma final són menys predictibles que els del laminatge en fred.
El bo és que, com és tan mal·leable, l’acer laminat en calent permet crear moltes formes i tipus de peces amb ell, sent possible produir peces molt grans sense preocupar-nos per la integritat del material. D’aquí ve que aquest tipus d’acer s’utilitzi tant en projectes estructurals.
Una dels millors avantatges d’aquesta tècnica és que estructura de fosa del lingot pot destruir-se i qualsevol defecte que tingui la microestructura es pot eliminar, per la qual cosa l’estructura principal del laminatge es compacta. D’aquesta manera milloren les seves propietats mecàniques i, al mateix temps en la direcció de rodadura, per la qual cosa l’acer deixa de ser tan isotròpic. Qualsevol bombolla o esquerda també se soldarà amb l’alta temperatura i la pressió a la qual se sotmeti al material.
El problema és que les inclusions no metàl·liques (sobretot sulfurs, òxids i silicats) dins de l’acer produeixen delaminació (aparedat) en ser sotmeses a molta pressió, creant làmines primes. Aquest fet empitjora la qualitat de les propietats de tracció de l’acer en la direcció del gruix i pot arribar a causar esquinçaments entre capes quan la soldadura s’encongeix. Aquesta deformació pot arribar a diverses vegades la deformació del punt de fluencia i és molt més gran que la deformació de la càrrega.
Si, quan s’està refredant, l’acer el fa de manera desigual, es produeix un esforç residual, la necessitat interna d’equilibrar la fase pròpia sense força externa. A major grandària de la secció d’acer general, més tensió residual. Encara que pot estabilitzar-se per fase pròpia, encara afectarà el rendiment dels membres d’acer baix força externa (deformació, estabilitat, fatiga…).
Diferències entre el laminatge en calent i en fred
Encara que la diferència fonamental que podem apreciar està en el propi nom d’aquestes 2 tècniques, el laminatge en fred i en calent posseeixen alguna distinció més. Vegem les seves qualitats de manera individual per a poder comparar-les:
Propietats mecàniques. Les propietats mecàniques de l’acer sols definir-se pel grau o la composició química del material, d’aquí ve que sigui tan difícil suposar unes certes propietats mecàniques pel laminatge en calent enfront del laminatge en fred. L’excepció seria que el seu grau o composició química fossin les mateixes entre si.
Si usem com a exemple la composició de l’acer al carboni 1018 (un dels més comuns) veurem que sí que hi ha diferències clau entre el laminatge en fred i el laminatge en calent.
Aparença. Una peça acabada d’acer laminada en calent posseirà una superfície bastant aspra, res greixosa i tindrà les vores arrodonides, una de les característiques més pròpies i distintives del laminatge en calent.
No obstant això, l’acer laminat en fred és tot l’oposat: la seva superfície és llisa i greixosa i les vores estan esmolades. Una de les millors maneres de diferenciar-los és, de fet, mitjançant el seu aspecte físic.
Avantatges. L’acer laminat en calent és molt més mal·leable donada la temperatura a la qual se li sotmet, mentre que el laminatge en fred, en estar a menor temperatura, és més rígid i només permet unes certes formes (plana, quadrada i rodona).
Usos. Definitivament, l’acer laminat en calent té un major rang d’usos, entre els quals es troben com a principals:
- Edificis metàl·lics.
- Raïls de vies de tren.
- Bastidors i altres parts de vehicles pesants.
- Escalfadors d’aigua.
- Ancoratges.
- Llandes.
- Estructures de construcció.
- Altres usos que no requereixin formes precises.
L’acer laminat en fred sol triar-se si es faran conformats en fred, com enfilat, estampat o doblegat. Alguns exemples són:
- Parts de maquinària (perns, pinyons, engranatges…).
- Mobles de metall (prestatgeries, cadires, taules, etc.).
- Arxivadors.
- Tubs d’escapament.
- Electrodomèstics.
- Escalfadors d’aigua.
Preu. Com has pogut comprovar, el laminatge en fred requereix d’un pas més que el laminatge en calent per a potenciar les propietats mecàniques del material i assegurar un major control sobre el resultat final. Per això el primer procés és més car que el segon, que no requereix d’accions més enllà del propi procés.
Quin triar?
Ara ve la part més complicada: quin tipus de laminatge triar? Hi ha un que sigui millor que un altre? La resposta, com sempre, és ‘depèn’. Tot dependrà de diversos factors, però el més important és la funció que necessites que la peça d’acer faci en el teu projecte i, per tant, quines propietats, forma i aplicacions necessites d’ella.
Des de initube sempre aconsellem l’acer laminat en calent per a grans peces estructurals, que no necessiten tantes toleràncies estrictes ni requisits estètics. L’acer laminat en fred, per contra, serà perfecte si es necessiten peces petites duradores i més precises. Com aquest tipus també és més resistent i dur que el laminatge en calent, serà també més adequat en components fabricats per a condicions de gran tensió. Això sí, si hi ha un límit de pressupost, l’elecció més barata serà el laminatge en calent, però tenir com a únic requisit el preu més baix no sol ser una bona estratègia per a obtenir productes de qualitat.
Per això, el millor és, si no saps quin producte triar, acudir a especialistes que sàpiguen aconsellar-te, com l’equip de Initube, experts en cort i mecanització de tubs i perfils de tota mena de material fèrric, amb més de 40 anys d’experiència en el sector metal·lúrgic. Posem a la teva disposició la nostra tecnologia i perquè aconsegueixis un impacte positiu en la productivitat dels teus processos. Si necessites consell o guia, o simplement vols saber més sobre la nostra empresa, pots posar-te en contacte amb nosaltres perquè t’ajudem a resoldre qualsevol consulta.
