¿Cómo solucionar los problemas que surgen al doblar perfiles de aluminio?

El principio básico del curvado de perfiles de aluminio consiste en sujetar el perfil por ambos extremos mediante abrazaderas y hacerlo girar alrededor de la matriz de curvado. Bajo la acción de la tensión y del momento flector, el perfil experimenta una deformación plástica y se adapta gradualmente a la matriz hasta adquirir la forma deseada.

Las piezas curvadas se caracterizan por un radio de curvatura relativamente grande, un elevado retorno elástico y una variación de la curvatura a lo largo del eje. El curvado de perfiles de aluminio se utiliza ampliamente en los sectores aeroespacial, automovilístico, de puertas, ventanas y muros cortina para edificios, y ferroviario de alta velocidad, para fabricar piezas curvadas como fuselajes, refuerzos y bastidores de alas, estructuras curvas de viviendas, puertas y ventanas curvas, edificios con muros cortina, frontales de trenes, soportes de contorno de techos y marcos de ventanas, entre otras.

Las piezas de perfiles de aluminio curvados desempeñan un papel importante en la fabricación de maquinaria y la construcción moderna de nuestro país. Con la amplia aplicación de los perfiles de aluminio curvados, aumentan gradualmente los problemas detectados en la producción de perfiles industriales de aluminio. Para garantizar el índice de conformidad de las piezas y la estabilidad de la producción, este estudio analiza principalmente los problemas habituales y las soluciones relacionadas con el proceso de curvado de perfiles de aluminio.

El proceso de curvado de perfiles de aluminio presenta numerosos problemas que afectan gravemente al índice de conformidad de los productos y a la eficiencia de la producción. Al mismo tiempo, los costes de producción influyen considerablemente en el funcionamiento y la producción normales de las empresas. Ante la necesidad de industrializar el curvado de perfiles de aluminio y teniendo en cuenta la situación actual del sector, este artículo analiza eficazmente los problemas habituales del proceso y propone varias medidas de mejora, con el objetivo de ofrecer una referencia útil para su aplicación.

I. Problemas existentes

(1) Desviación del contorno

El contorno hace referencia al grado de coincidencia entre el contorno modificado del perfil después del curvado y la plantilla de contorno o el molde de inspección. Los principales factores que provocan desviaciones del contorno son:

① Radio incorrecto de la matriz de curvado;

② Propiedades inestables del material entre distintos lotes de perfiles extruidos, lo que provoca una dureza desigual en zonas locales de cada material;

③ Variación excesiva del radio de curvado;

④ Área de la sección transversal del perfil desigual.

(2) Defectos superficiales

Los defectos superficiales incluyen grietas, arrugas por contracción, hundimientos superficiales y combaduras laterales después del curvado.

(3) Torsión después del curvado

Las causas de la torsión después del curvado son:

1. Plantilla irregular;

2. Tensión insuficiente;

3. Calces inadecuados;

4. Radio de curvado excesivamente pequeño;

5. Nivelación insuficiente del propio equipo.

(4) Desviación de la verticalidad

La perpendicularidad se refiere a la desviación angular entre el área de la sección transversal del perfil, perpendicular al plano de referencia (perpendicular al radio de curvatura del molde), y la plataforma de inspección después del doblado.

(5) Seguridad en la producción

La seguridad es un aspecto crítico en la producción industrial. Durante el doblado de perfiles, pueden producirse roturas accidentales y un efecto de resorte hacia el exterior, lo que puede causar daños en los equipos y lesiones al personal, afectando gravemente al desarrollo de la empresa.

II. Soluciones

(1) Ajuste de la curvatura del contorno del molde

A partir del análisis teórico y el cálculo de la recuperación elástica, se obtiene un valor aproximado corregido mediante ensayos de tracción para corregir el molde, garantizando que el contorno del perfil coincida lo máximo posible con la plantilla o el molde de inspección después del doblado. Debido a la inestabilidad del perfil, este puede sobredoblarse ligeramente según sea necesario para facilitar la corrección posterior.

Durante la fabricación del molde, se deben considerar el área de la sección transversal​​del perfil y el espesor de cada parte. En perfiles con un área de sección transversal asimétrica, las desviaciones causadas por el desequilibrio de tensiones entre el cierre y la apertura de los bordes del perfil pueden corregirse aumentando adecuadamente la fuerza de tracción durante el preestirado.

(2) Tratamiento de defectos superficiales

Las grietas que aparecen después del doblado del perfil se deben a una fuerza de tracción excesiva o a problemas del propio material. Un cierre insuficiente de los bordes del perfil provoca contracción y arrugas. Esto puede solucionarse sustituyendo el perfil o ajustando la fuerza de tracción.

Las hendiduras superficiales aparecen principalmente en perfiles huecos. Antes de doblar estos perfiles, las partes huecas que se van a doblar deben rellenarse con material de relleno. Las cavidades abiertas pueden rellenarse con placas de PP, mientras que las cavidades cerradas suelen rellenarse con arena.

Ajustar adecuadamente la holgura del molde según la ubicación de las deformaciones laterales y cambiar el material del molde puede prevenir eficazmente que el perfil se raye.

(3) Tratamiento de la torsión después del doblado

Las principales causas de la torsión después del doblado son un molde irregular, una fuerza de tracción insuficiente y la colocación incorrecta de las calzas. Por lo tanto, pueden aplicarse métodos específicos para mejorar este problema. Además, las deformaciones leves causadas por la inestabilidad de los perfiles extruidos requieren una corrección posterior al proceso.

(4) Corrección de las desviaciones de perpendicularidad

Después del doblado, las desviaciones de perpendicularidad también se deben a áreas de sección transversal asimétricas y a un desequilibrio de tensiones entre el cierre y la apertura de los bordes del perfil. Esto puede mejorarse ajustando la matriz de doblado. Las deformaciones leves causadas por la inestabilidad de los perfiles extruidos requieren una corrección posterior al proceso.

(5) Seguridad en la producción

La seguridad es la principal prioridad en la producción industrial. Por ello, durante la producción deben instalarse dispositivos de protección en la mesa de trabajo para perfiles, establecerse las normas correspondientes y capacitarse a operadores con formación técnica integral. Además, durante el estirado de perfiles, está estrictamente prohibido que los operadores se sitúen delante del equipo.

III. Conclusión

En resumen, al diseñar el área de la sección transversal de​​los perfiles que requieren doblado, se debe calcular la fuerza de extensión de cada sección. Al diseñar las matrices de doblado para perfiles industriales de aluminio, deben tenerse en cuenta los cambios en la recuperación elástica de la curvatura y la pred deformación para la corrección posterior al proceso, con el fin de minimizar el trabajo de corrección. En la producción por lotes, reducir el trabajo de corrección y garantizar la seguridad durante la producción son las principales prioridades para disminuir los costes. Cuando los perfiles extruidos son inestables, pueden producirse algunos defectos, como desviaciones del perfil, torsión excesiva y perpendicularidad insuficiente. Estos defectos pueden corregirse y repararse posteriormente.