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1. Rolado
En términos generales, el rolado es un proceso mecánico
donde se hace pasar una pieza metálica a través de
rodillos que ejercen presión.
Este proceso se emplea a nivel industrial en el laminado (proceso
para reducir el espesor de una lámina o metal), en el curvado
de planos y no planos (procesos para curvar placas y perfiles) y en
la manufactura de tubería.
2. Rolado de perfiles
El rolado de perfiles es una deformación controlada sobre
una amplia gama de perfiles para obtener una curvatura sobre estos.
El más frecuente y más accesible proceso de curvado
de perfiles suele ser el proceso en frío, en el cual, mediante
un juego de tres rodillos o cilindros deformadores controlados
hidráulicamente, se someten los distintos tipos de perfiles a
un proceso de deformación controlada que evita que las
tensiones excesivas en las caras exteriores traccionadas se desgarren
y formen grietas; y las caras interiores comprimidas formen arrugas.
Para cada tipo de perfil y para cada dimensión se debe
contar con un juego de rodillos que se adecuen a su forma.
Fig. Disposición de los rodillos en forma de pirámide.
En términos generales se pueden rolar los perfiles en
cualquier sentido de su geometría, aunque existen ciertos
radios de curvatura mínimos que varía según las
distintas formas geometrías y espesores. Estas limitaciones
están definidas por las características de los equipos
disponibles, por lo que es recomendable verificar éstas
condiciones antes de completar el diseño final de un perfil.
Canal Ángulo Tubo IPR IPS
PTR HSS Redondo Tee Cuadrado
Solera
Fig. Tipos de perfiles para rolado.
La formación de la curva de un perfil varía de
acuerdo a su tipo, al sentido de la curvatura y el control de las
deformaciones; la cara interior o cóncava del perfil recibe
esfuerzos de compresión y la cara exterior o convexa adopta
esfuerzos de tracción (estiramiento).
Si estos esfuerzos sobrepasan ciertos límites, se pueden
producir fisuras, desgarramientos y deformaciones en el perfil que
afectan su comportamiento estructural y también su apariencia.
Fig. Rolado de solera.
Fig. Rolado de IPR
Fig. Rolado de Canal
Fig. Rolado de solera
Fig. Rolado de HSS
Fig Rolado de Tee
Fig. Rolado de ángulo de lados iguales
Cálculo de desarrollos
Para cualquiera que sea la sección del perfil a curvar, la
longitud del desarrollo es siempre igual a la de la fibra neutra (eje
neutro). Sabemos también que dicha fibra pasa por el centro de
gravedad de la sección.
A excepción del Canal, Ángulo y Tee, su centro de
gravedad se calcula por Método gráfico o por Método
de los momentos (Momento de inercia típica; Momento de inercia
por elementos; Momento de inercia por adición de áreas).
Para los demás perfiles: PTR y HSS (cuadrado y
rectangular), Tubo, IPR, IPS, Redondo, Cuadrado y Soleras; su centro
de gravedad coincide exactamente a la mitad de su altura y ancho.
- Ángulo con lados hacia afuera:
x = Distancia del centro de gravedad a la cara exterior de los lados del ángulo.
D = Diámetro interior del anillo.
G = Centro de gravedad.
L = Longitud del desarrollo
- Ángulo con lados hacia dentro:
x = Distancia del centro de gravedad a la cara exterior de los lados del ángulo.
D = Diámetro exterior del ángulo.
G = Centro de gravedad
L = Longitud del desarrollo.
3. Aplicaciones
En la actualidad las plantas industriales, centros comerciales y
plantas maquiladoras, requieren de estructuras de acero con grandes
claros entre columnas y alturas libres considerables. En la
fabricación de arcos arquitectónicos, pórticos
curvos, arcos para túneles, entre otros.