¿Por qué aparecen grietas cuando una dobladora de tubos dobla un tubo?

Las grietas son un defecto común y molesto en el doblado de tubos. Una vez que aparecen, pueden afectar la apariencia e incluso provocar un fallo estructural. Las causas de las grietas en tubos doblados difieren de las del doblado de chapa, ya que implican el estado mecánico específico del tubo y detalles del proceso.

Plasticidad del material insuficiente o espesor de pared excesivamente delgado

El alargamiento, la relación límite elástico-resistencia y el espesor de pared del tubo determinan directamente su límite de doblado. Cuando el material en sí es demasiado duro (como el acero de alta resistencia o algunos aceros inoxidables) o el espesor de pared es demasiado delgado en relación con el diámetro exterior, la deformación por tracción de las fibras exteriores supera el límite, lo que provoca la aparición de grietas a lo largo del lado exterior del doblez.

Radio de curvatura insuficiente

La relación entre el radio del centro de curvatura (R) y el diámetro exterior del tubo (D), R/D, es un indicador clave. Si R/D es demasiado pequeño (por lo general se recomienda R/D ≥ 3, según el material y el proceso), la deformación por doblado se concentrará en gran medida, la tasa de reducción del espesor de la pared exterior superará el estándar y las grietas se desencadenarán fácilmente.

Falta de mandril o ajuste inadecuado de las matrices

Al doblar tubos con una dobladora de tubos, si no se utiliza un mandril, si el mandril se coloca demasiado hacia atrás o si las matrices (como la matriz de doblado, la matriz de sujeción y la matriz antivuelco) están mal ajustadas, el interior del tubo carecerá de soporte efectivo, lo que provocará deformación de la sección transversal (aplanamiento, arrugas) y agravará aún más la concentración de la tensión de tracción en el lado exterior, induciendo grietas.

Colocación inadecuada de la soldadura

En tubos soldados, si la soldadura se encuentra en la zona de tracción del lado exterior de un doblez, es muy susceptible de convertirse en un punto de iniciación de grietas debido a la diferencia de plasticidad entre la zona soldada y el material base, así como a la posible presencia de falta de penetración o tensión residual. Por lo general, la soldadura debe desplazarse hacia las proximidades de la capa neutra.

Lubricación insuficiente y daños en la superficie

Los arañazos o muescas en la superficie del tubo, o una fricción excesiva entre el molde y el tubo debido a una lubricación deficiente durante el curvado, pueden crear concentraciones de tensión localizadas, a partir de las cuales pueden iniciarse y propagarse grietas.

Recomendaciones de prevención

Seleccione tubos con excelente plasticidad; para materiales duros, considere curvarlos después del recocido.

Asegúrese de que el radio de curvado R/D no sea inferior al valor mínimo admisible para el material.

Seleccione un mandril adecuado (por ejemplo, un mandril de cabeza esférica) según el diámetro del tubo, el espesor de la pared y el radio de curvado, y ajústelo a la posición correcta.

Gire la costura de soldadura del tubo soldado hacia el interior del doblez o hacia la zona de la capa neutra.

Compruebe el estado de desgaste de la matriz y utilice un aceite especial para curvado de tubos para garantizar una lubricación adecuada.

Inspeccione la superficie del tubo en bruto antes del curvado, eliminando rebabas, arañazos y otros defectos.

El curvado de tubos es un proceso fuertemente condicionado por la tensión y el estado del molde. Solo controlando con precisión cada paso podremos obtener tubos curvados lisos, completos y sin grietas.