El laminado

Laminado

Historia:

El laminado del oro y de la plata por medios manuales data del siglo XIV. Leonardo da Vinci diseño uno de los primeros molinos de laminación en 1480, pero es dudoso si el modelo se consrtrulo alguna vez. Alrededor del año 1600 se practicaba el laminado del plomo y del estaño en molinos manuales. Para el año 1700, el hierro ya se laminaba caliente en Alemania, Belgica, Francia, Inglaterra y Suecia. Estos molinos se usaron para hacer laminas a partir de barras de hierro, antes de esta época, los únicos molinos laminadores que existían en las acerias eran molinos ranuradores, pare de rodillos opuestos en cllares (discos cortantes) que cortaban hierro y el acerp en tiras angostas para hacer clavos y productos similares. Los molinos rasuradores no estaban diseñados para reducir espesor de metal

La practica moderna de laminado data del año 1783, cuando e expidió en Inglaterra una patente para un proceso que producia barras de herro usando rodillos acanalados. La revolución industrial creo una tremenda demanda de productos de hierro y acero. El primero molino que laminaba rieles para ferrocarril se inicio en Inglaterra en 1820. Las primeras vigas en L se laminaron en Francia en 189. Además, el tamalo y la capacidad de los molinos de laminado plano se incrementaron durante ese periodo.

El laminado es un proceso que requiere una fuente muy grande de potenci hasta el siglo XVIII se usaron las ruedas accionadas por agua para mover los molinos de laminación. Las maquinas de vpor incrementaron la capacidad de estos moliinos hasta poco después de 1900 cuando los motores eléctricos los reemplazaron.

DESCRIPCION DE LAMINACION PLANA

Una cinta metalica de espesor h0 entra en el espacio de laminación y un par de rodillos giratorios la reduce a un espesor hf cada uno impulsado de manera individual por motores eléctricos. La velocidad de la superficie de los rodillos es Vr. La velocidad de la cinta aumenta desde su valor de entrada V0 conforme se mueve a través del espacio de laminación, de la misma manera que un fluido incompresible debe fluir mas rápidamente cuando pasa a través de un canal convergente. La velocidad de la cinta es mayor a la salida del espacio de lainacion y se denota como Vr

Puesto que la velocidad de la superficie del rodillo rigido es constante, existe un deslizamineto relativo entre el rodillo y la cinta a lo largo del arco de contacto en el espacio de laminación, L.

La reducción máxima posible se define omo la diferencia entre los espesores inicial y final de la cinta (h0 – hf). Se puede demostrar que es una función del coeficiente de friccion µ entre la cinta y el rodillo y el radio del rodillo ® mediante la siguiente relación:

H0 – hf= µ 2 R

Cuanto mas alta sea la friccion y mas grande el radio del rodillo, mayor será la reducción máxima posible.

FUERZA, TOQUE, REQUERIMIENTOS DE POTENCIA

Los rodillos aplican presión sobre a cinta plana para reducir si espesor lo que produce una fuerza de laminado (F). esta fuerza es perpendicular al plano de la cinta, no a un anguloesto se debe a que el angulo de contacto es muy pequeño en comparación con el radio del rodillo, por lo que puede asumirse que la fuerza de laminado es perpendiculr al lugar de trabajo sin provocar un error significativo en los cálculos. La fuerza de aminado en la laminaion plana se puede obtener a partir de la formula

F= LWY prom

En donde L es la longitud de contacto entre el rodillo y la cinta, W es la anchura de la cinta y Yprom el esfuerzo real promedio de la cinta en el espacio de laminación. La ecuación es para una situación sin friccion; sin embargo puede obtenerse un estimado de la fuerz real de laminado si se aumenta est fuerza alrededor de 20% para considerar el efecto de la friccion.

El torque en la laminación es el producto de F y a. La potencia requerida por rodillo se puede estimar suponiendo que F actua a la mitad del arco de contacto, por lo que en la ecuación, a= L/2. Por lo tanto, la potencia total (para los rodillos) en unidades de S.I. es

Potencia = 2πFLN/(60000 kW)

En donde F esta en newtons, L esta en metrs y N sn las revoluciones por minuto del rodillo. En unidades inglesas tradicionales, la potencia total se puede expresar como

Potencia =2πFLN/(33000 hp)

En donde F esta en libras y L en pies.

EJEMPLO

Una cinta de cobre recocido con una anchura de 9 pulgadas (228 mm) y un espesor de 1 pulgada (25mm), se lamina hasta un espesor de 0.80 puulgadas (20mm) en un pase. El radio del rodillo es de 12 plg y(30mm) y los rodillos giran a 100 rpm. Calculese la fuerza de laminado y la potencia requerida en esta operación.

Solución: la fuerza de laminado se determina a partir de a ecuación Potencia = 2πFLN/(60000 kW) en la que L es la longitud de contacto entre el rodillo y la cinta. Se puede demostrar mediante

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