Verificación del diseño de un laminador en caliente para su construcción y puesta a punto

Abstract

El presente documento exhibe el desarrollo de un laminador de laboratorio que fue construido con base en un diseño preliminar con el que cuenta el grupo de Investigación de Fatiga y Superficies GIFS de la Escuela de Ingeniería Mecánica. El proyecto consistió en: la verificación del diseño en cuanto a resistencia mecánica a fluencia y a fatiga, a rigidez de los árboles de transmisión, al fenómeno de pandeo en las columnas, a la selección de acoples y mecanismos de transmisión y a la vida útil estimada en los rodamientos y elementos de sujeción; la compra de materiales e insumos dentro de la oferta local; la fabricación de cada uno de los elementos empleando diversos procesos de manufactura dentro de las instalaciones de la universidad, como por ejemplo el mecanizado por arranque de viruta; el ensamble de las piezas con la debida alineación y ajustes; la puesta a punto del equipo confirmando que funciona correctamente; y por último se definieron las condiciones de operación segura, con lo que se elaboraron los “Mapas de operación segura”, que relacionan todos los conceptos teóricos y parámetros de laminación con las pruebas en sitio, restringiendo el proceso de laminar dentro de unos valores límites que aseguran el buen funcionamiento del equipo y la integridad de los practicantes. El laminador se construyó con el fin de reforzar los conceptos de manufactura aprendidos en los cursos del programa de Ingeniería Mecánica y para que el grupo GIFS y grupos de investigación afines puedan caracterizar nuevas aleaciones de materiales en estudio. El laminador se puede trabajar en frío y en caliente hasta 400°C, con velocidades de laminación de máximo 26,4 m/min, con capacidad de carga de hasta 100 kN y con tasas de deformación de hasta 10 Hz. Los materiales que se pueden laminar se encuentran entre los considerados metales blandos y algunos aceros de bajo carbono, teniendo en cuenta que el esfuerzo de fluencia varía dependiendo de la temperatura a la que se encuentre el material, donde a mayor temperatura menor esfuerzo de fluencia.