Proceso de estampado en frío y doblado de bridas de tubos de acero inoxidable
Existen dos métodos principales para el estampado en frío, el trefleado y el doblado de tubos de acero inoxidable: uno es el método de centrifugación (spinning), y el otro es la combinación de trefleado y centrifugación. Cuando se utiliza exclusivamente el estampado en frío, resulta difícil darle forma al borde superior del tubo a través de un molde. Aunque es posible utilizar el método de centrifugación, su eficiencia es relativamente baja y no es adecuado para este proceso. Por lo tanto, se puede emplear un método que combine ambos procedimientos: primero se treflea el tubo hasta darle una forma parabólica y luego se dobla y modela el borde superior mediante centrifugación. Esta es la solución más idónea.
La tecnología de procesamiento para las tuberías de acero inoxidable en forma de codo incluye operaciones como el estirado y formado, el recorte, el torneado y la formación de bordes ondulados, el perforado y la formación de bordes ondulados, así como el roscado, de manera secuencial, para completar los componentes. Si se realizan perforaciones previamente, la altura del borde ondulado resultante será más uniforme. No obstante, el diámetro de las herramientas utilizadas para el perforado es pequeño, lo que puede dificultar el proceso de formación de los bordes ondulados.
Además, en el proceso de producción de tubos con bridas de acero inoxidable, el borde exterior del material bruto generalmente se encuentra en una zona sin deformación, ya que está restringido por la fuerza aplicada durante el proceso de formado; también, debido a que la relación entre el ancho del borde exterior y el diámetro del orificio de la brida es elevada, esta zona no sufre deformaciones. Las áreas de transmisión de la fuerza y el fondo del orificio sí experimentan deformaciones. La zona de deformación se encuentra bajo una tensión bidireccional; bajo dicha tensión, esta zona se vuelve más delgada, lo que es similar al proceso de pulverización térmica para expandir el material. Se puede decir que es básicamente difícil resolver los problemas asociados con el uso de punzones de pequeño tamaño, en particular en cuanto a la precisión del posicionamiento de las bridas. Si se perforan orificios previamente, se puede garantizar la altura adecuada de las bridas y su correcto posicionamiento, lo que facilita mucho el proceso de fabricación; no obstante, es posible que los bordes verticales de los tubos de acero inoxidable presenten alturas inconsistentes y, en algunos casos, puedan producirse grietas.
El tubo de acero inoxidable con orificio redondo y brida pertenece al tipo de brida por elongación. Cuando el tubo de acero inoxidable se proviene de una brida, la zona de deformación es sometida a tensión tangencial, lo que genera una tensión de deformación tangencial que alcanza su valor máximo en el borde del orificio; este es un estado de tensión unidireccional. Según las reglas de fluencia del material, se puede determinar que el borde del orificio es la primera parte en sufrir deformación plástica y que el adelgazamiento de su espesor es más significativo, lo que aumenta la probabilidad de formación de grietas. Cuando se utilizan tubos de acero inoxidable con brida, la zona de deformación también está sometida a tensión radial, pero el valor de la deformación resultante es relativamente bajo.
Para el flanging de orificios no redondos, la distribución de tensión y deformación en la zona de deformación a lo largo de la línea de flanging es desigual. Cuando la altura del flanging es la misma, la tensión tangencial y la deformación por alargamiento tangencial serán mayores en las partes con un radio de curvatura más pequeño; mientras que en las partes con un radio de curvatura mayor, estas magnitudes serán menores. La parte recta presenta una deformación similar a la que ocurre en el caso de flexión. Debido a la continuidad del material, la deformación de la parte curva se extiende hasta la parte recta, lo que alivia en cierta medida la deformación por alargamiento tangencial de esa zona curva.
