Proceso Industrial: Laminación
La laminación es un proceso utilizado para reducir el
espesor de una lamina, o en general, de la misma manera, alterar las medidas
del área trasversal de una pieza larga mediante fuerzas de compresión, las cuales
son generadas por el paso entre un juego de rodillos.
Esta disminución de espesor se da gracias a que los rodillos
tiran el material hacia dentro del espacio de laminación a través de una fuerza
de fricción neta sobre el material.
TIPOS DE LAMINADO
Existen principalmente dos tipos de laminado a considerar:
• Laminación en caliente
• Laminación en frio
Laminación en caliente
El proceso de laminado en caliente es aquel que se realiza
por encima de la temperatura de recristalización del material. La temperatura
de recristalización es la temperatura a la cual los granos de la microestructura
comienzan a transformarse en nuevos granos sin dislocaciones. Por lo anterior
cualquier dislocación generada durante el proceso de compresión bajo los
rodillos es eliminada debido a la temperatura de los rodillos que transfieren
suficiente calor a las láminas elevando su temperatura por encima de la
T.recristalización. El resultado son granos ductiles que pueden ser laminados
idealmente cualquier número de veces. El proceso de laminado en caliente se
utiliza para estructuras de colada, o fundición comúnmente dendrítica, la cual
incluye granos grandes y no uniformes.
El proceso de laminado en caliente se lleva a cabo comúnmente
para aleaciones de aluminio y para aceros aleados. Se manejan temperaturas
entre 0.3 y 0.5 veces la temperatura de fusión, lo que corresponde a la
temperatura de recristalizacion. Generalmente el laminado en caliente se utiliza
para deformar volúmenes grandes de material, y su intención es transformar dichos
volúmenes en preformas que luego puedan ser procesadas de otro modo (por ejemplo
laminado en frio). Los primeros productos de laminado en caliente, son la palanquilla
y el planchon. El primer producto es utilizado para la formación de vigas en
forma de I y rieles de ferrocarril y tochos (los cuales tienen una sección cuadrada),
en cambio para la formación de placas y laminas se utilizan los planchones.
Durante el proceso de laminado en caliente generalmente se
encuentran desperfectos en la superficie y un acabado de mala calidad; en
materiales cuya temperatura de recristalización corresponde a temperaturas
elevadas como el acero, la superficie laminada reacciona con el medio (aire) y
forma una capa llamada calamina, este óxido debe ser removido en la mayoría de
los casos por medios mecánicos o por ataque químicos.
Laminado en Frío
El proceso de laminado en frío se lleva a cabo por debajo de
la temperatura de recristalización. A diferencia del proceso de laminación en
caliente, produce láminas y tiras con un acabado superficial mejor debido a que
generalmente no hay presencia de calamina. Además se tienen mejores tolerancias
dimensionales y mejores propiedades mecánicas debidas al endurecimiento por
deformación (generación de dislocaciones).
La laminación en frío permite tener un control sobre la
deformación plástica, pues es posible medir el endurecimiento por deformación
teniendo en cuenta el concepto de trabajo en frío.
El endurecimiento por deformación es el fenómeno por el cual
el metal dúctil se endurece a medida que se somete a deformaciones plásticas,
este proceso en general es realizado por debajo de la temperatura de
recristalización y por ello también nos referimos a este tipo de trabajo como
trabajo en frió.
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