INTRODUCCIÓN

El perfilado es un proceso de fabricación por deformación plástica que se aplica a chapa metálica. Se

emplea para obtener, a partir de una chapa inicial plana, productos cuya sección transversal es constante

a lo largo de toda la longitud de los mismos. El perfilado es un proceso continuo y por su

alta productividad está especialmente indicado para series de productos elevadas.

Un modo de obtener formas determinadas a partir de láminas de metal es el conformado

mediante rodillos, en el que se realiza una serie de doblados consecutivos. Este proceso en etapas tiene

dos grandes ventajas; la primera, en el metal van ocurriendo pequeñas deformaciones de tal manera

que se puede evitar el límite de fractura; la segunda, es posible realizar producciones y longitudes que

no se obtienen mediante el doblado convencional.

Las mediciones experimentales pueden permitir realizar comparaciones entre los resultados
computacionales y la realidad.
 FUNDAMENTOS TEÓRICOS

Análisis de De formaciones

Se dice que un cuerpo se ha deformado cuando la distancia relativa entre sus puntos varía
entre un estado inicial y uno final, se analiza la relación entre las dos configuraciones sin atender a los
estados intermedios. Se suelen definir entonces las deformaciones en un sólido en función de los
desplazamientos de sus puntos con respecto a una configuración inicial, cuando existe un cambio de
longitud la deformación ocurrida se denomina longitudinal o normal[1].

La deformación normal se define en función de dos puntos genéricos de un sólido separados

una distancia dr. En el estado final dichos puntos se encuentran separados una distancia dr, siendo r(x,
y, z) y dR(x’, y’, z’) los vectores de posición para uno de los puntos en las configuraciones inicial y
final (ver Figura 1). La relación entre los dos estados viene dada por el vector desplazamiento s

Figura 1. Vector desplazamiento es de un punto genérico en un sólido.

Proceso de Doblado de Metales

Durante un proceso de doblado ocurre una deformación plástica en el metal; si se considera el

material compuesto por fibras, se observa una deformación de compresión en la fibra interior y una de
tracción en la fibra exterior (ver Figura 3) [3]. Debido a la continuidad del material se deduce que
existe una fibra que permanece sin deformar, a ella se le da el nombre de eje neutro. Es válido acotar
que durante el doblado se considera que el espesor del material permanece constante y que ocurre un
estado plano de deformaciones (la deformación en el eje z esnula).

Figura 3. Parámetros del Proceso de Doblado

En la Figura 4 se puede detallar el comportamiento de las fibras exterior (tracción) e interior
(compresión) en el doblado.
 Figura 4. Detalle de las Fibras Exterior e Interior en el Doblado

La teoría del esfuerzo máximo predice que la falla ocurre cuando algún esfuerzo a lo largo
de uno de los ejes principales del material es igual o mayor que la resistencia correspondiente;
durante el doblado la fibra exterior presenta la máxima deformación de estiramiento, por lo tanto es
esta fibra el límite de comparación.

Un proceso común de doblado continuo es el proceso de perfilado mediante rodillos, éste se

muestra en la siguiente sección.
 Proceso de Perfilado MedianteRodillos

El proceso de conformado mediante rodillos (o perfilado) es una operación típicamente

realizada a temperatura ambiente en la cual una lámina pasa a través de una serie de estaciones
(pares de rodillos), en cada una de ellas se realiza un doblez hasta llegar a una forma determinada
[4]. Aunque un modo común es que cada estación esté compuesta por un par de rodillos espaciados
verticalmente existe la posibilidad de agregar rodillos laterales con ejes verticales. La distancia
vertical entre cada par de rodillos depende del material aconformar.

Figura 5. Representación del Proceso de Perfilado Mediante Rodillos[5]

El doblez realizado en cada estación suele mostrarse por medio de una “flor de
conformado” (Ver Figura 6). En dicha representación se genera una vista frontal del perfil y se
pueden observar todas las etapas seguidas para llegar a la forma final desde una lámina sin
deformar.
 La deformación que se causa en cada estación sólo incluye la dirección transversal del fleje
porque el proceso se diseña para que el espesor de la lámina sea el mismo en toda la extensión del
material; aún así, en la zona de doblado (ver Figura 7) suele ocurrir una leve reducción. Como se
explicó en la sección 2.3 el proceso debe ser diseñado para evitar llegar a fractura en la zona de
doblado[6].
Figura 6. Flor de conformado para un Perfil

Figura 7. Identificación de las Zonas de Doblado para un Perfil Omega

 Además de la zona de doblado cabe destacar como punto importante la zona afectada, que
es la zona de cambio de sección de una estación a otra y en la cual ocurre una deformación plástica
(Figura 8). El pico de deformación ocurre justo en zona de contacto entre el fleje y los rodillos
superior e inferior[7].

Figura 8. Longitud de la Zona Afectada

Variables en el Proceso de Perfilado Mediante Rodillos

Por medio del perfilado pueden trabajarse distintos materiales tales como aceros, cobre, zinc y
titanio, entre otros. Para cada material, espesor y forma del perfil varían parámetros de diseño como
la potencia, la velocidad de conformado y el tipo de lubricante.

Entre las principales ventajas que ofrece el proceso de perfilado se encuentran las siguientes.
1.- Repetibilidad, por lo que el proceso es adecuado para producciones en serie. 2.-
Buen acabado superficial del producto final.
3.- Posibilidad de trabajar longitudes de material que no pueden conformarse con otros
procesos.
4.- Es posible trabajar materiales diferentes en una sola máquina. 5.-
Alta velocidad de conformado.
6.- Uso eficiente del material ya que el desperdicio es casi nulo.
 Para que exista un proceso de perfilado óptimo es necesario evitar los defectos en el producto,
tales defectos son los llamados: Arco, Combadura y Torsión (Figura 9). [8]

Figura 9. Defectos en el Perfil

-Arco: Curva longitudinal del perfil en la dirección perpendicular a los ejes, se verifica colocando el
perfil sobre una superficie plana en la misma posición de salida, se observa la desviación entre el
producto y el plano.

-Combadura: Desviación de la línea recta en el plano de flujo del material. En una superficie plana
se colocan dos perfiles uno al lado del otro, uno en la posición de salida y el otro rotado 180° en el
plano de la superficie, la combadura es entonces la mitad de la desviación entre ambos.

-Torsión: Angulo medido entre la superficie del producto y una superficie plana de referencia, se
especifica como una función de la longitud. Este ángulo se notará al presionar uno de los extremos
del producto hacia la superficie en la posición de salida.

Todas estas desviaciones se reducen con la calibración de la máquina (ver Capítulo III y
APÉNDICE A) Pero existe otro tipo de defecto que puede presentarse, la distorsión de los bordes
del perfil.
 El trabajo que se realiza sobre el metal induce esfuerzos residuales de tensión, compresión y
flexión, que al cortar el perfil pueden generar la distorsión de los bordes [9]. Una de las formas
conocidas para evitar la distorsión es la colocación de rodillos laterales al principio del proceso
(Figura 10), estos rodillos reducen los esfuerzos superficiales en la zona de transición, además de
reducir los esfuerzos residuales.

Otro modo conocido de evitar la distorsión en los bordes del perfil debida al corte es
introducir láminas pre cortadas al proceso porque se evita el tener que cortar el producto final.

Figura 10. Rodillos Laterales para Reducción de Distorsión de Bordes [9]

Máquina Perfiladora del Laboratorio de Máquinas y Herramientas

La Máquina Perfiladora del Laboratorio de Máquinas y Herramientas fue diseñada y

construida con fines didácticos por el ingeniero Aitor Uribe-echevarría en el año 2000, en su Tesis
de Grado en la Maestría en Ingeniería Mecánica (Figura11).
 En un proceso de ocho estaciones (16 rodillos) se obtiene un perfil omega (Figura
12) diseñado para trabajar acero AISI 1010 de 1,2 mm de espesor. Dicha Máquina es accionada por
un motor de 10HP, salida 75r.p.m de potencia con un requerimiento real de 1,44HP. La velocidad
lineal de conformado es de aproximadamente 25m/min, con una velocidad angular de los rodillos de
55r.p.m[10]

Figura 11. Máquina Perfiladora del Laboratorio de Máquinas y herramientas

Figura 12. Perfil Omega

 La longitud total del proceso es de 2310 mm, con distancia entre estaciones de 330mm. Todos
los radios de doblado son de 2,42mm (dos veces mayores que el espesor del material) y las medidas
de diseño son las que se muestran en la (Figura13)

10

R2,4200
R2,4200

2
10 5
1,5
4°

25

Figura 13. Medidas del Perfil Producido

En las estaciones 1 a 4 se realizan los doblados inferiores, en la estación 5 se realizan

simultáneamente el primer doblado superior y el ultimo inferior; en las estaciones 6 a 8 se
completan los doblados superiores (Figura 14); esto se observa claramente en la flor de conformado
del proceso que se muestra en la Figura 15.

Zona deDoblado
Superior

Zona deDoblado
Inferior

Figura 14. Zonas de Doblado Superior e Inferior para el Perfil Omega

 Figura 15. Flor de Conformado para el Perfil Omega

El análisis de las deformaciones durante el proceso de conformado mediante rodillos

puede realizarse de dos formas, una real, con mediciones sobre el acero conformado, o puede
hacerse por medio de simulaciones computacionales que incluyan métodos de elemento
finito.

Partes de una maquina de perfilado

Aplicaciones en la industria

Actualmente, se estima que en torno a un 8% de las 700 toneladas de acero que se producen
anualmente a nivel mundial emplea como proceso de fabricación el perfilado.3 En el caso de
Norteamérica, entre un 35 y un 45% del total de chapa de acero se procesa siguiendo este
método.2 Siendo un proceso tan común, el perfilado da lugar a una gran diversidad de piezas,
destinadas a muchos campos diferentes. Algunos de estos sectores son los siguientes:

 Infraestructuras
 Automoción
 Construcción
 Almacenes y estanterías
 Calefacción, ventilación y aire acondicionado
 Tubos y tuberías
 Electrodomésticos
 Mobiliario y hogar
 Electricidad y electrónica
 Agricultura
Máquina Perfiladora

Máquina Perfiladora de Techo de Teja Vista o Teja de Zinc La maquina perfiladora de techo de
teja de vista o teja zinc, es un tipo de maquina formadora de alta velocidad, es también conocida
como maquina de techos metálicos. La maquina perfiladora de techo incluye un desenrollador
hidráulico con dispositivo de frenado, perfiladora con herramientas, maquina hidráulicas de
corte...

Máquina Perfiladora de Techo de Teja AcanaladaLa maquina perfiladora de techo incluye un

desenrollador hidráulico con dispositivo de frenado, perfiladora con herramientas, maquina
hidráulicas de corte, tabla de acabado y dispositivo automático de desplazamiento, y mucho
más. Este tipo de equipo es ampliamente utilizado para producir paneles de techo...

Máquina Perfiladora de Techo de Chapa Trapezoidal Nuestras maquinas perfiladoras de techo

están diseñadas con PLC Mitsubishi y pantalla táctil para el procesamiento de datos y
configuración.
La velocidad de perfilado es de hasta 10-20 metros por minuto.

Máquina Perfiladora de Tejas para Techos Nuestra maquina perfiladora de tejas para techos,
también llamada maquina de fabricación de tejas, está especialmente diseñada para la
producción de teja esmaltada de metal, que son ampliamente utilizadas en edificios comerciales
y residenciales. La maquina perfiladora de techo incluye un desenrollador hidráulico...
Máquina Perfiladora de Cumbrera Esta especialmente diseñada para producir cumbrera de
metal, que es ampliamente utilizado para evitar que agua, fugas de lluvia para aplicaciones de
usos industriales y residenciales con una instalación sencilla.

Máquina Perfiladora de Perfiles C/U/Z La maquina perfiladora de correa viene en tres tipos de
equipos de perfiladoras frías de perfil C, perfil Z y perfil U. La maquina perfiladora de perfil de
metal incluye un desenrollador hidráulico con dispositivo de frenado, nivelador, sistema de
perforación hidráulica, sistema de pre-esquilado...

Máquina Perfiladora de Listón de TechoLa maquina perfiladora de listón de techo, también

conocido como maquina perfiladora de cielo raso, esta principalmente compuesta de
desenrollador hidráulico con dispositivo de frenado, dispositivo de estampado, perfiladora con
herramientas, maquina hidráulica de corte, dispositivo de perforación hidráulica...

Máquina Perfiladora de Panel Lateral de Silo Nuestras maquinas perfiladoras de panel lateral de
silo están diseñadas con PLC Mitsubishi y pantalla táctil para el procesamiento de datos y
configuración.
La velocidad de perfilado es de hasta 10-20 metros por minuto.
Este tipo de equipo de perfilado produce principalmente paneles laterales...

Máquina Perfiladora de Marco de Puerta y VentanaNuestro equipo de perfilado de marcos esta

compuesto de un desenrollador hidráulico con dispositivo de frenado, nivelador, servo
alimentador de rollo, equipo de perforación hidráulico de multi estaciones en línea, perfilado
con herramientas, maquina hidráulica de corte, tabla de acabado y dispositivo de apilamiento, y
más.
Perfiladora de persianas o puertas enrollables Esta perfiladora de persianas o puertas enrollables
es el equipo principal en una línea de producción y cuenta con alta resistencia, placa, engranajes
y transmisión de cadena soldados, accionamiento mediante motor de CA y un transductor que
regula la velocidad de producción.

Máquina Perfiladora de Chasis de Camión La maquina perfiladora de chasis de camión esta

especialmente diseñada para la manufactura de chasis de camión, la cual es la estructura
principal del chasis del automóvil. Nuestro equipo de perfilado de chasis de camión consiste
principalmente de un desenrollador hidráulico con dispositivo de frenado...

Máquina Perfiladora de Panel de Refrigeración, Panel de Almacenamiento FríoLa maquina de

perfilado de panel de almacenamiento frío, también conocida como maquina perfiladora de
panel de refrigeración, es un tipo de máquina de perfilado de panel de pared ligera. Esta
especialmente diseñada para fabricar paneles que puede ser usado como panel de
almacenamiento frío o panel de bodega.

Perfiladora de placa de yeso laminado La perfiladora de placa de yeso laminado incorpora una
sola estación de rodillos y se acciona mediante una caja de cambios. Los usuarios pueden
instalar espaciadores, que se ajustan para obtener placas de yeso laminado de diferente anchura.
Máquina Perfiladora de Placas de Entrepiso Nuestro equipo de perfilado de placas de entrepiso
está compuesto por un desenrollador hidráulico con dispositivo de frenado, dispositivo de pre-
esquilado, laminado con herramientas, maquina hidráulica de corte, tablero de acabado,
dispositivo automático de apilamiento, y más.

Máquina Perfiladora de Canalón La maquina perfiladora de canalón esta especialmente

diseñado para producir canalón de lluvia, canalón o bajante. Nuestro equipo de perfilado de
canalón está compuesto de una maquina de curvado tubo, desenrollador hidráulico con
dispositivo de frenado, laminador con herramientas, maquina hidráulica de corte...

Máquina Perfiladora de Anaqueles y Estanterías Nuestro equipo de perfilado de anaqueles y

estanterías consiste principalmente de un desenrollador hidráulico con dispositivo de frenado,
nivelador, bucle de compensación, servo alimentador de rollo, prensa hidráulica en línea, rodillo
transportador motorizado, laminador con herramienta...

Máquina Perfiladora de Bandeja de Cable La maquina perfiladora de bandeja de cable está

compuesta por un desenrollador hidráulico con dispositivo de frenado, pelador de mesa y
almohadilla de presión, nivelador, bucle de compensación, servo alimentador de rollo, prensa
mecánica de 400 ton, maquina de corte mecánica, rodillo transportador motorizado...
Máquina Perfiladora de Baranda de Seguridad La maquina perfiladora de baranda es utilizada
principalmente para producir barrera de seguridad o barrera de protección en la carretera que
pueden evitar que los vehículos vuelen fuera de la carretera. Nuestra equipo de perfilado de
baranda esta compuesto por un desenrollador hidráulico con dispositivo de frenado...

Cortadora y perforadora de perfiles de aluminio Esta cortadora y perforadora de perfiles de

aluminio incorpora un servo alimentador, una perforadora hidráulica y una cortadora de sierra
de alta velocidad en la placa base.
La placa base de acero soldado es resistente y de alta fiabilidad para todo tipo de trabajos.

Perfiladora de armarios eléctricos Esta perfiladora de armarios eléctricos incorpora un modelo

de columna y una placa base de acero soldado.

Perfiladora de marcos para filtro El modelo de corte de esta perfiladora de marcos para filtro es
volante con un estilo de corte continuo. Después del corte, no sobra ningún tipo de pieza.