Este proceso es el medio más económico para reducir la sección transversal de un material, y tiene por esto un gran campo de aplicaciones tanto en frío como en caliente, sin embargo la mayoría del laminado se realiza en caliente debido a la gran cant

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operaciones de laminado incluyen la laminación de anillos y el laminado de roscas.

Fuerza, torque y requerimientos de potencia del laminado

Los rodillos aplican presión sobre la cinta plana para reducir su espesor, lo que produce una fuerza de laminado (F), la cual en la laminación plana se puede obtener a partir de la fórmula:

F = LwYprom

En donde, L es la longitud de contacto entre el rodillo y la cinta, w la anchura de la cinta y Yprom el esfuerzo real promedio de la cinta en el espacio de laminación.

El torque en la laminación es el producto de F y a.

La potencia requerida por rodillo se puede estimar suponiendo que F actúa a la mitad del arco de contacto, Por lo tanto, la potencia total en unidades del S.I. es:

Potencia = 2πFLN

60,000 kW

En donde, F está en newtons, L está en metros y N son las revoluciones por minuto del rodillo. En unidades inglesas tradicionales, la potencia total se puede expresar como:

Potencia = 2πFLN

33,000 hp

En donde, F está en libras y L está en pies.

Las fuerzas de laminado pueden provocar deflexión significativa y aplanamiento de los rodillos; a su vez, dichos cambios afectan la operación de laminado. Además, las columnas del castillo de laminación se pueden flexionar debido a las altas fuerzas de laminado, de modo que el espacio de laminación puede ampliarse de manera significativa. Por ende, los rodillos se tienen que instalar más cerca de lo calculado originalmente para compensar esta deflexión y obtener el espesor final deseado. Las fuerzas de laminado se pueden reducir de la siguiente manera:

• Reduciendo la fricción en la interfaz del rodillo y la pieza de trabajo.

• Utilizando rodillos de diámetro más pequeño para reducir el área de contacto.

• Aplicando reducciones menores por pase para reducir el área de contacto.

• Laminando a temperaturas elevadas para reducir la resistencia del material.

• Aplicando tensiones a la cinta.

Otro método efectivo para reducir las fuerzas de laminado consiste en aplicar tensión longitudinal a la cinta durante el laminado Las tensiones son importantes porque se requieren grandes fuerzas de laminado para laminar metales de alta resistencia. Se pueden aplicar a la cinta en la zona de entrada (tensión trasera), en la zona de salida (tensión delantera), o en ambas.

DEFECTOS EN HOJAS Y LAMINAS DE METAL

• Estos defectos pueden presentarse en la superficie de las placas u hojas, o pueden darse en su estructura interna. Los defectos degradan la apariencia de la superficie y pueden afectar de manera adversa a la resistencia, la capacidad de formado y otras características de manufactura.

• Los defectos superficiales pueden ser: ralladuras, corrosión, cascarilla, picaduras, mordeduras y grietas causados por inclusiones e impurezas en el material fundido original o debido a otros procesos de preparación del material o a la misma operación de laminado.

• Los bordes ondulados en las hojas se forman debido a la flexión del rodillo. La tira es más delgada en los bordes que en el centro, ya que estos se alargan más y se tuercen debido a que están limitados en su libre expansión en la dirección longitudinal de laminado.

• Las grietas son el resultado de una deficiencia de ductilidad del material sometido a laminación a la temperatura en la que se realiza el proceso.

• El hojeamiento es debido a una deformación no uniforme durante el proceso de laminación o por la presencia de defectos en la palanquilla fundido original.

• Los defectos en los bordes en las hojas laminadas son eliminados mediante operaciones de corte y hendedura.

Los defectos que presentan los productos laminados tienen dos orígenes principales:

• Los provenientes del material tales como heterogeneidad, rechupes y porosidad. Para evitar estos problemas se descarta la cabeza del lingote, eliminando así la zona de rechupes puesto que el proceso tiene un efecto mezclador y de afine de grano, es posible entonces eliminar la estructura de fundición, así como la porosidad interna y la segregación, con lo que se limitan sus efectos y se da como resultado notables mejoras en las características mecánicas de los productos obtenidos. Para garantizar los efectos benéficos anteriormente mencionados será necesario una reducción total de cuando menos un 75%, además de que la temperatura final no sea elevada.

• Los generados por prácticas inadecuados durante la laminación o simplemente inherentes al proceso. Como ejemplo se tiene que el espesor del material después de pasar entre los rodillos no será igual a la separación original de éstos (sin carga), sino que resultará un poco mayor. Esta diferencia se puede explicar con base en la deformación elástica que sufre la estructura del laminador al paso del material a través de los rodillos los cuales deben estar perfectamente paralelos, ya que de lo contrario el espesor de la hoja no será uniforme.