El doblado y el rolado de tubos y perfiles de aluminio se realiza mediante dos técnicas de conformado en frío.
Estas dos técnicas de doblado de tubos y perfiles de aluminio difieren considerablemente la una de la otra.
Doblado de tubos y perfiles de aluminio por medio de conformado en frío
El curvado de un tubo o un perfil de aluminio se realiza a través de conformado en frío. Se le llama «en frío» porque se lleva a cabo a temperatura ambiente y sin preparación previa del material.
El tubo se dobla introduciéndolo en máquinas especiales para el doblado de tubos o en rodillos en el caso del rolado de tubos y perfiles metálicos.
El curvado de tubos y perfiles de aluminio por medio de conformado en frío se realiza principalmente con máquinas dobladoras de tubos CNC.
Estas máquinas garantizan la máxima precisión de doblado y una mayor eficacia en el proceso de producción.
Rolado de perfiles de aluminio
La otra técnica para el curvado de perfiles de aluminio, que también se consigue mediante el conformado en frío, es el rolado.
Este permite obtener radios de curvatura significativamente mayores que con el curvado convencional. El rolado de perfiles de aluminio también ofrece otras ventajas:
- Es posible obtener más de un radio de curvatura en una sola sección de tubo.
- Es posible obtener perfiles con un radio de curvatura variable.
Usos industriales del tubo de aluminio curvado
El tubo de aluminio, junto con el tubo de acero y el de acero inoxidable, es uno de los más utilizados en el mundo de la conformación en frío y tiene muchos usos industriales. Las características principales por las que se prefieren los tubos y perfiles de aluminio curvados son:
- Blandura
- Ligereza
- Resistencia a la oxidación
- Aspecto estético
Una característica importante del tubo de aluminio es su capacidad para disipar el calor, que es incluso mayor que la del tubo de cobre.
Debido a su alta compatibilidad térmica., los perfiles de aluminio se utilizan a menudo para la fabricación de sistemas de iluminación LED.
Debido a estas características, los tubos de aluminio se utilizan en la construcción de productos en los que un peso reducido y la estética son especialmente importantes, por ejemplo:
- Lámparas
- Chasis
- Sillas
- Pasamanos
- Muebles
- Señalización
- Bicicletas, motocicletas y automóviles
- Cabinas para máquinas
Antes de llevar a cabo una determinada técnica de doblado para fabricar uno de los productos mencionados, siempre es necesario realizar un análisis para determinar la viabilidad del curvado del tubo.
Los productos fabricados con tubos de aluminio doblados se utilizan en muchos sectores de la industria, entre ellos:
- Industria del transporte
- Industria de la construcción
- Construcción de maquinaria
- Muebles
- Industria automotriz
- Náutica
Características de los tubos y perfiles de aluminio
El aluminio es un metal dúctil de color plateado que se extrae principalmente de los minerales de bauxita.
El color plateado del tubo de aluminio se debe al óxido que se crea en la superficie cuando se expone al aire. Este evita que el oxígeno entre en contacto con el aluminio que hay debajo y le otorga una resistencia ideal contra la corrosión.
El aluminio utilizado para fabricar tubos y perfiles, que más tarde se doblan o rolann, se denomina aleación metálica porque se obtiene de la fusión de diversos metales en distintos porcentajes:
- Aluminio
- Cobre
- Zinc
- Manganeso
- Silicio
- Magnesio
La temperatura real de fusión del aluminio depende de la respectiva composición de la aleación con la que se ha fabricado el tubo de aluminio. El punto de fusión del aluminio puro es de 660 °C. La composición de las aleaciones de aluminio determinan, entre otras, las siguientes características:
- Resistencia mecánica
- Ductilidad
- Resistencia a la corrosión
Como veremos más adelante, la aleación del perfil de aluminio no es simplemente un aspecto secundario: La elección de la aleación afecta su trabajabilidad y contribuye a determinar el uso previsto y el área de aplicación del tubo o perfil de aluminio curvado.
Por ejemplo, si el aleante de una aleación de aluminio es el cobre, el perfil tendrá una buena resistencia mecánica y soldabilidad, pero una menor resistencia a la corrosión que las aleaciones de aluminio en las que los aleantes son el magnesio y el silicio.
Es posible doblar tubos redondos, pero también tubos cuadrados y perfiles de aluminio. La elección de la forma del tubo doblado, ya sea redondo, cuadrado o rectangular, suele depender de razones estéticas o de diseño.
Características de los tubos y perfiles de aluminio doblados
Las características que pueden determinar la elección de un tubo o perfil de aluminio curvado en lugar de otra aleación metálica, como el tubo de acero, pueden ser muchas:
- Alargamiento
- Límite elástico
- Tensión de rotura
- Dureza
- Tenacidad
- Ductilidad
- Templabilidad
- Estética
- Peso
Los tubos de acero y acero inoxidable curvados se utilizan principalmente para la construcción de productos y maquinaria en los que es esencial una buena resistencia a la rotura y a la carga, como el cado de la maquinaria agrícola.
Los perfiles y tubos de aluminio curvados se utilizan cuando la ligereza y la estética son importantes, como en el caso de los cuadros de bicicleta.
Procesamiento y curvado de tubos de aluminio
El procesamiento de tubos y perfiles de aluminio no se limita al curvado y al rolado. Sin embargo, hay que distinguir entre dos tipos de mecanizado de los tubos de aluminio:
- antes del curvado
- después del curvado
Por ejemplo, el corte de tubos por láser solo puede realizarse antes de doblar el tubo y siempre que no se lleve a cabo demasiado cerca de la zona de deformación del tubo.
Los principales procesos que se realizan antes del curvado de los tubos son:
- Orificios
- Orificios avellanados
- Ojales
- Cortes inclinados
- Marcados
Los procesos que usualmente se llevan a cabo en los perfiles de aluminio después del doblado son:
- Roscado de orificios
- Recorte
- Fresado
- Aplastamiento
Aleaciones de aluminio
La aleación de aluminio determina algunas características importantes de los perfiles y tubos de aluminio. El tipo de aleación influye la maquinabilidad de los perfiles de aluminio, incluyendo su capacidad de doblado o plegado. En particular, la aleación de aluminio es decisiva para definir:
- la resistencia mecánica del tubo
- su resistencia a la corrosión
- su conductibilidad eléctrica
- su conductibilidad térmica
A continuación se presentan las 9 aleaciones de aluminio con las que se fabrican tubos y perfiles de aluminio rolados y curvados y los principales sectores industriales en los que se utilizan:
SERIE 1000
ALEANTE PRINCIPAL
No se trata de una aleación, sino de aluminio con distintos grados de pureza.
Baja resistencia mecánica, alta resistencia a la corrosión, alta conductividad térmica y eléctrica.
ÁREAS DE APLICACIÓN
Perfiles para intercambiadores de calor, condensadores eléctricos, envases, señalización, industria alimentaria
SERIE 2000
ALEANTE PRINCIPAL
COBRE (Al-Cu)
Los tubos de aluminio de esta aleación tienen una baja resistencia a la corrosión y una alta resistencia mecánica.
ÁREAS DE APLICACIÓN
Perfiles curvados para la aviación militar, moldeo de plásticos por inyección, herramientas de precisión
SERIE 3000
ALEANTE PRINCIPAL
MANGANESO (Al-Mn)
Los tubos de aluminio de la serie 3000 tienen una alta resistencia mecánica, una baja ductilidad y una buena resistencia a la corrosión.
ÁREAS DE APLICACIÓN
Tubos de aluminio utilizados en la fabricación de electrodomésticos y medios de transporte.
SERIE 4000
ALEANTE PRINCIPAL
SILICIO (Al-Si)
Estos perfiles de aluminio tienen una baja expansión térmica pero resisten bien el desgaste.
ÁREAS DE APLICACIÓN
Soldadura
SERIE 5000
ALEANTE PRINCIPAL
MAGNESIO (Al-Mg)
El tubo de aluminio de esta aleación es muy dúctil y adecuado para diversos procesos. Tiene una alta resistencia a la corrosión y una buena soldabilidad.
ÁREAS DE APLICACIÓN
Componentes de barcos y botes, carrocerías de automóviles
SERIE 6000
ALEANTE PRINCIPAL
MAGNESIO Y SILICIO (Al-Mg-Si)
Los tubos de esta aleación de aluminio se someten a un tratamiento térmico especial y tienen propiedades mecánicas intermedias. Presentan una buena resistencia a la corrosión y soldabilidad.
A esta serie pertenece la aleación de aluminio 6060, la más adecuada para el doblado de tubos.
ÁREAS DE APLICACIÓN
Mobiliario, construcción naval, chasis, mobiliario urbano, equipamiento de trenes, autobuses y metro, perfiles de aluminio curvados utilizados para la fabricación de lámparas. También se utilizan en el sector automotriz.
- Más información sobre nuestro doblado y mecanizado de tubos y perfiles de aluminio
SERIE 7000
ALEANTE PRINCIPAL
ZINC (Zn)
La presencia de zinc en esta aleación obtenida mediante un tratamiento térmico, aumenta su resistencia y dureza y también desarrolla propiedades mecánicas superiores a las de otras aleaciones de aluminio.
ÁREAS DE APLICACIÓN
Tubos de aluminio doblados que se emplean para la fabricación de cuadros de motos y bicicletas u otros medios de transporte.
SERIE 8000
ALEANTE PRINCIPAL
ALEACIÓN MIXTA
Tienen una menor densidad pero una mayor resistencia mecánica. Los tubos de aluminio de aleaciones mixtas son resistentes incluso a bajas temperaturas.
ÁREAS DE APLICACIÓN
Los tubos curvados de esta aleación de aluminio se utilizan principalmente en la industria aeroespacial.
SERIE 9000
ALEANTE PRINCIPAL
–
Serie de aleaciones experimentales.
ÁREAS DE APLICACIÓN
–
Tratamientos y acabados del perfil de aluminio curvado (doblado)
Algunos procesamientos del tubo de aluminio, principalmente acabados y tratamientos específicos, sólo pueden realizarse después del doblado.
Esto se debe a que el equipo utilizado para doblar los tubos puede dejar imperfecciones que comprometerían su estética y función final.
Los tratamientos más importantes de los tubos de aluminio curvados son:
- Pulido – también conocido como cepillado, es un proceso de limpieza mecánica que puede realizarse con papel abrasivo o cepillos especiales.
- Anodización – Los tubos y perfiles de aluminio anodizados son más resistentes a las rayaduras debidas al desgaste..
- Desbarbado – Proceso mediante el cual se limpia el aluminio de los residuos metálicos resultantes de los procesos anteriores.
Curvado del tubo de aluminio: notas sobre el conformado en frío
Los tubos y perfiles de aluminio curvados se utilizan ampliamente en la industria. A diferencia de otras aleaciones metálicas, como el acero, el curvado se realiza exclusivamente por conformado en frío.
Los tubos de aluminio curvados se utilizan principalmente por su ligereza y su aspecto estético.
Por esta razón los chasis de autos y los cuadros de motocicletas y bicicletas suelen ser de aluminio o del costoso titanio.
El curvado y el rolado no son los únicos procesos a los que se someten los tubos de aluminio curvados. El uso industrial de los tubos de aluminio requiere otros procesos, como la soldadura, el corte por láser o el anodizado, para conferir al tubo características específicas.
Es fundamental elegir la aleación de aluminio adecuada en función del uso que se le vaya a dar.
