4 tipos de proceso de fabricación de tubos de acero

Los tubos de acero son materiales extraordinarios utilizados en muchas industrias. Por su excelente resistencia y capacidad para soportar grandes cargas, los tubos de acero son tan famosos. También participan en el transporte de fluidos, gases y otros materiales. En la construcción y las infraestructuras, los tubos de acero también desempeñan un papel crucial. Por lo tanto, podemos ver que los tubos de acero son necesarios en todas las industrias. Por lo tanto, el desarrollo de la fabricación de tubos de acero es crucial también.

Este artículo trata de los fundamentos del proceso de fabricación de tubos de acero. Destaca especialmente los cuatro tipos de métodos de fabricación de tubos de acero inoxidable. Aprenderemos estos métodos utilizados para diferentes tipos de tubos de acero. Vamos a explorar más.

¿Qué es la fabricación de tubos de acero?

En pocas palabras, podemos decir que el proceso de fabricación de tubos de acero se llama fabricación de tubos de acero. En realidad, transforma las materias primas de acero en tubos diseñados a medida. Cada proceso de fabricación está destinado a satisfacer requisitos específicos para diversas aplicaciones. El proceso de fabricación de tubos de acero puede variar en función de los diferentes tipos de tubos de acero. Sí, este es el contenido principal de nuestro artículo de hoy. En la sección posterior, hablaremos más sobre estos procesos.

Los procesos de fabricación de tubos de acero desempeñan un papel crucial a la hora de ofrecer soluciones personalizadas. Al comprender las demandas específicas de cada aplicación, estos métodos de fabricación pueden variar. Es posible que tengan que modificar el tamaño, el grosor y la configuración de los tubos para satisfacer aplicaciones precisas.

Tipos de tubos de acero

En función de los distintos procesos de fabricación, los tubos de acero se clasifican en dos tipos principales. Estas variedades surgen de las variaciones en los métodos de fabricación. Esto influye en la estructura y las características del tubo. Comprender estos procesos de fabricación es crucial. ¿Por qué? Porque es esencial para seleccionar los tubos más adecuados para satisfacer demandas específicas.

Podemos fijarnos en la superficie del tubo para comprender estos dos tipos. Una línea recta y gruesa en el tubo indica que ha sido soldado. El tubo es sin soldadura si no hay líneas o dificultades continuas en la superficie. Veamos algunas indicaciones académicas.

• Tubos de acero inoxidable sin soldadura: Es una sola pieza de acero sin juntas soldadas. Los cuatro métodos principales de fabricación de tubos de acero sin soldadura garantizan una estructura uniforme. También proporcionan una resistencia excepcional. De hecho, un tubo de acero sin soldadura es superior a un tubo de acero inoxidable soldado. La ventaja de la ausencia de soldadura reduce el riesgo de fugas. Además, mejora la capacidad del tubo para soportar condiciones de alta presión y temperatura.
• Tubos soldados de acero inoxidable se fabrican uniendo el acero o las bobinas mediante soldadura. La ventaja de estos tubos de acero es la posibilidad de fabricar tubos de diversos diámetros y grosores. Son soluciones rentables para muchas industrias. También tienen cuatro técnicas de producción principales, como el proceso de fabricación de tubos sin soldadura.

Proceso de fabricación de tubos de acero sin soldadura

Las excelentes características de los tubos de acero sin soldadura los han hecho muy populares en una amplia gama de sectores. Algunos ejemplos son las industrias del petróleo y el gas. En estas industrias, los tubos de acero sin soldadura se utilizan a menudo para transportar fluidos corrosivos. Por otra parte, los tubos de acero inoxidable sin soldadura también se utilizan a menudo en aplicaciones de alta temperatura. Garantizan durabilidad y fiabilidad en las industrias de generación de energía y nuclear.

En función de las dimensiones y el presupuesto de los tubos, los fabricantes emplean cuatro métodos principales de fabricación de tubos sin soldadura. Los cuatro procesos de fabricación que se exponen a continuación comienzan con procedimientos similares. A continuación se describen los trámites iniciales:

• Preparación de palanquillas: Los procesos comienzan con la selección de un tocho de acero de alta calidad. En realidad, se trata de una barra metálica maciza redonda o cilíndrica.
• Calefacción: A continuación, la palanquilla elegida se somete a un proceso de calentamiento adecuado. Este paso aumenta su plasticidad y facilita su deformación y moldeado.

A continuación, aplican unos toques finales similares siguiendo distintas fases de fabricación. Son las siguientes:

• Refrigeración y corte: En esta etapa se enfrían los tubos calentados y luego se cortan en longitudes especificadas.
• Alisado: Los tubos cortados se enderezan para garantizar su uniformidad.
• Orientación final: Por último, el proceso termina la producción refrentando los extremos de los tubos de acero. Esta etapa es necesaria para conseguir superficies lisas y uniformes.

Proceso de mandrilado

La técnica del Mandrel Mill recibe su nombre del mandril, que es una herramienta importante en el proceso de producción. Durante la fase de perforación del procedimiento, el mandril es una varilla o eje que se introduce en el tubo hueco. Los mandriles, por su parte, ayudan en la perforación, la precisión dimensional y la calidad de la superficie. Las etapas del proceso son las siguientes.

• Piercing: Esta es la parte más importante del proceso de fresado con mandril. Un mandril perfora los tochos calentados y crea un tubo hueco.
• Fresado de mandriles: A continuación, el tubo perforado se somete a un fresado de mandril para obtener precisión dimensional. También proporciona una calidad superficial interna adecuada.
• Estiramiento Reductor: El tubo se alarga mediante una máquina reductora para conseguir las dimensiones deseadas.

La técnica de fresado con mandril produce tubos sin soldadura de menor diámetro con gran precisión dimensional. Este método garantiza unas dimensiones precisas y una superficie interior lisa. De hecho, este proceso es más rápido que el de fabricación de tubos con fresa de tapón Mannesman.

Proceso de fabricación de tubos Mannesmann Plug Mill

Este proceso de fabricación lleva el nombre de su inventor, Heinrich Mannesmann. Se trata de un ingeniero alemán que descubrió el proceso a finales de 19^th siglo. Este proceso de fabricación utiliza múltiples herramientas y perforaciones. El método incluye las siguientes etapas.

• Perforar y alargar: Una perforadora cónica giratoria perfora el tocho calentado. Gradualmente lo alarga y le da forma de tubo de acero sin soldadura.
• Laminación (tren de laminación): A continuación, el proceso vuelve a utilizar otro molino de tapones para afinar aún más sus dimensiones.
• Enrollado y dimensionado I: A continuación, el proceso enrolla y dimensiona el tubo perforado para conseguir las dimensiones y el grosor deseados.
• Enfriamiento y alisado: El tubo alargado y dimensionado se enfría y se endereza para obtener uniformidad.
• Tratamiento térmico y dimensionamiento II: Tras el tratamiento térmico, el proceso se dimensiona aún más para garantizar las propiedades mecánicas del tubo. Este paso continúa para cumplir las especificaciones requeridas.

El proceso de laminación por taponamiento de Mannesmann es adecuado para fabricar tubos sin soldadura de mayor diámetro. Este proceso también garantiza una mayor integridad estructural mediante el empleo de perforaciones repetidas. Este método de perforación múltiple afina las dimensiones del tubo y mejora sus propiedades mecánicas.

Proceso de fabricación de tubos forjados sin soldadura

Este proceso de fabricación consiste en calentar y forzar un tocho de acero a través de una matriz conformada. Finalmente, el resultado es la formación de un tubo de acero sin soldadura. Sin embargo, este proceso de fabricación es adecuado para conseguir formas de sección transversal complejas. Además, es famoso por crear un excelente acabado superficial. El método consta de los siguientes pasos:

• Forja: En este paso se utilizan equipos de forja para aplicar las fuerzas adecuadas. La forja consiste en moldear el material para darle la forma adecuada al tubo. Suele implicar el uso de matrices o moldes.
• Dimensionamiento y reducción: A continuación, el metal forjado se dimensiona y reduce para conseguir las dimensiones y el grosor deseados. Este paso contribuye a las propiedades mecánicas finales del tubo sin soldadura.
• Tratamiento térmico: El tubo se somete a un tratamiento térmico para optimizar su microestructura y sus características mecánicas. Este paso también mejora la resistencia general, la durabilidad y la resistencia a la corrosión.

Procesos de extrusión

El proceso de extrusión en la fabricación de tubos sin soldadura ofrece versatilidad en las formas y dimensiones de los tubos. También es una solución más rentable que otros métodos. Este método es adecuado principalmente para la fabricación de tubos de acero de tamaño pequeño a mediano. El proceso de extrusión incluye los siguientes pasos de fabricación:

• Extrusión a través de la matriz: El tocho calentado se hace pasar por una matriz conformada. El resultado es la formación de un tubo de acero sin soldadura con el diámetro exterior y las características deseados.
• Alargamiento: El tubo extruido se somete a un proceso de alargamiento. Es un proceso que aumenta su longitud al tiempo que mejora sus propiedades mecánicas.

Proceso de fabricación de tubos de acero soldados

Los tubos de acero inoxidable soldados también se utilizan en una amplia variedad de campos diferentes. Se utilizan mucho para aplicaciones estructurales en la industria de la construcción. También son populares para el transporte de diversos gases y líquidos. Además, los tubos soldados son famosos en la industria alimentaria y de bebidas por sus superficies lisas y fáciles de limpiar. Además, estos tubos de acero inoxidable se utilizan en diversos sectores.

El proceso de fabricación de tubos de acero soldados también tiene cuatro tipos principales. Las distintas industrias manufactureras utilizan métodos de fabricación específicos en función de sus diferentes requisitos. El procedimiento común puede observarse en los cuatro métodos siguientes de fabricación de tubos de acero inoxidable soldados.

• Desenrollado y nivelación: Todos los procesos que se describen a continuación comienzan con el desenrollado del acero. Estas materias primas suelen venir en forma de bobina. A continuación, la enderezadora nivela estas bobinas y las prepara para su posterior fabricación.
• Corte y rebobinado: El acero desenrollado se corta según el diámetro del tubo. Posteriormente, el proceso enrolla el acero cortado para facilitar su manejo y posterior procesamiento.
• Desbobinado y nivelación de acero corrugado: Estas bobinas de acero cortadas van a diferentes plantas de fabricación. Cada proceso comienza desenrollando el acero cortado y etiquetándolo para la fase posterior.
• Perfilado y calibrado: Estas chapas de acero planas se someten a procesos de conformado por laminación y calibrado. Este proceso da a la chapa cortada la forma de tubo deseada.

Además, los pasos posteriores al tratamiento son similares en los cuatro métodos de fabricación de acero inoxidable. Son las siguientes:

• Post-annealing: Tras la soldadura, los tubos de acero soldados se someten a procesos de recocido posterior. Se trata de un proceso de tratamiento térmico que mejora las propiedades del acero.
• Refrigeración y dimensionamiento: A continuación, los tubos se enfrían. Posteriormente, se aplica el proceso de dimensionado para fijar las estructuras, garantizando que cumplan unas dimensiones específicas.
• Enderezado y refrentado de extremos: Los últimos pasos consisten en enderezar los tubos para conseguir uniformidad. Además, se aplican revestimientos en los extremos para obtener superficies lisas y uniformes.

Soldadura por resistencia eléctrica (ERW)

ERW es un método popular para soldar tubos de acero. Consiste en utilizar una corriente eléctrica para generar calor. Este cierto nivel de calor hace que los bordes de acero se fusionen. La unión soldada se crea sin necesidad de material de relleno.

Sin embargo, los ERW son populares por su eficacia y versatilidad. Como resultado, son muy adecuados tanto para tubos de pared fina como gruesa. Estos tubos tienen una amplia aplicación en diversos sectores, como la construcción y el transporte.

Soldadura por fusión eléctrica (EFW)

EFW es un notable método de soldadura de tuberías que se utiliza sobre todo para tuberías de mayor diámetro. El proceso también se conoce como soldadura por haz de electrones. Utiliza el movimiento a alta velocidad del haz de electrones dirigido a los bordes. La energía cinética de estos movimientos produce un calor extremo y hace que la pieza se funda. El resultado es la formación de la soldadura.

EFW es famoso por su capacidad para producir soldaduras de alta calidad con excelentes propiedades mecánicas. El proceso puede aplicarse a una amplia gama de materiales y es especialmente eficaz para soldar tubos de acero inoxidable y aleaciones. Una de las grandes ventajas de EFW es su capacidad para manejar tubos de mayor grosor. Por ello, son muy populares en aplicaciones de industrias pesadas como la del petróleo y el gas.

Soldadura de alta frecuencia (HFW)

El HFW utiliza corriente de alta frecuencia para crear calor y unir tubos de acero. Normalmente, utilizan una frecuencia más alta que la ERW. Normalmente, el rango empieza a partir de más de 70 kHz. Este método de fabricación de tubos de acero es adecuado para soldar secciones gruesas de acero. Por lo tanto, se ha convertido en una opción común para la fabricación de tubos utilizados en aplicaciones de servicio pesado.

El proceso de fabricación de acero HFW ofrece una excelente calidad de soldadura y altos índices de producción. Otra gran ventaja de este proceso es su aplicabilidad a una gran variedad de calidades de acero. Las tuberías HFW se utilizan ampliamente en el transporte de petróleo y gas, oleoductos y estructuras de edificios. También son frecuentes en diversos tipos de tuberías mecánicas y accesorios para la construcción naval.

Soldadura por arco sumergido (SAW)

SAW suele tener dos tipos principales. Uno de ellos es el de soldaduras largas (LSAW) y el de soldaduras helicoidales/en espiral (SSAW/HSAW). El proceso de fabricación del tubo LSAW (Longitudinal Submerges Arc-Welding Pipe) utiliza la chapa de acero como materia prima. La moldea la máquina de moldeo y luego hace la soldadura de arco sumergido de doble cara.

El proceso de fabricación de acero HFW ofrece altas velocidades de soldadura y una penetración profunda. También pueden soportar la producción a gran escala.

Conclusión

¡Vamos a envolverlo todo! Existen muchos tipos diferentes de técnicas de fabricación de tubos de acero. Estas variedades pueden variar en función de numerosos factores, como las propiedades del material y el presupuesto. Todos estos procedimientos de fabricación son comunes en diversos sectores. Sin embargo, en este artículo se han evaluado muchos métodos de fabricación de tubos de acero inoxidable sin soldadura y soldados. Cada uno de estos tubos puede fabricarse mediante uno de cuatro procedimientos de fabricación de acero inoxidable.

Esperamos que este artículo le haya mostrado las muchas variedades de métodos de fabricación de acero inoxidable. También puede ayudarle a determinar cuál es el mejor tubo de acero inoxidable para su proyecto. No obstante, si necesita ayuda adicional, no dude en ponerse en contacto con nosotros.