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8/17/2019 Proceso de Fabricacion de Varillas Corrugadas de Acero Al Carbon
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GLOSARIO DE TERMINOS UTILIZADOS EN
LAMINACION
Palanquilla
La palanquilla es un producto semielaborado con una sección cuadradade hasta 155x155 [mm], cortado a una determinada longitud. En nuestrocaso este producto se obtiene por solidificación del acero líquido encolada continua, y a continuación se transforma mediante el proceso de
laminación para la obtención de productos acabados tales comoalambrones, barras corrugadas, perfiles comerciales, etc.
Alambrón (Rod)
Acero redondo, largo semielaborado que se lamina a partir de unapalanquilla, formando rollos (coils) para su procesamiento ulterior.Normalmente con el alambrón se da forma a alambres o se utiliza parahacer pernos y clavos. Los trenes de laminación de alambrón alcanzanvelocidades de acabado hasta de 100 m/s.
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Barras para hormigón armado (Rebar)Son productos largos que tienen forma cilíndrica con corrugaciones oresaltes en la superficie, que son laminados a partir de palanquillas deacero en un tren de laminación. Las barras para hormigón se utilizanpara reforzar el concreto en la construcción. Se producen en una ampliagama de diámetros y longitudes tales como:
#3 – 3/8” x 6, 9, ó 12 metros
#4 – 1/2” x “
#5 – 5/8” x “
#6 – 3/4” x “
#7 – 7/8” x “#8 – 1” x “
#9 – 1 1/8” x “
#10 – 1 ¼” x “
#11 – 1 3/8” x “
GLOSARIO DE TERMINOS UTILIZADOS EN
LAMINACION
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GLOSARIO DE TERMINOS UTILIZADOS EN
LAMINACION
PerfilesCualquier producto de acero cuya forma no sea redonda, cuadrada niplana.
CorrugacionesSon las deformaciones en relieve o resaltes hechas a las barras con el finde incrementar su adherencia al concreto y para distribuir los esfuerzos alos que se somete el hormigón armado.
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QUE ES EL ACERO
El ACERO, no es mas que una aleacion o mezcla de dos
componentes principales en este caso HIERRO + CARBONO. Adicionalmente contiene ciertas cantidades de otros elementos
metálicos y no metálicos, los cuales le confieren gran variedad de
propiedades físico - químicas.
Propiedades del acero:
El ACERO presenta propiedades físicas y mecánicas.
Propiedades físicas como: dureza, buena conductividad térmica y
buena conductividad eléctrica. Y propiedades mecánicas como:
resistencia, ductilidad, maleabilidad, elasticidad, plasticidad, etc.
Cada una de las cuales se puede determinar por medio de
diferentes tipos de ensayo. En el caso del acero se presta especial
atención a su comportamiento mecánico, debido a que su mayor
utilización es en elementos estructurales y mecánicos.
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Esfuerzo:
A diferencia de la resistencia, el Esfuerzo no es una propiedad
inherente al material. Ya que ocurre unicamente cuando se aplicacarga sobre el elemento, en este caso por ejemplo, cuando se
realiza el ensayo de tensión a la varilla corrugada de acero. La
magnitud del esfuerzo al que se somete la misma, resulta del
cociente entre la carga aplicada y su sección (área) perpendicular
a la línea de aplicación de la carga. El esfuerzo en realidad es laresistencia interna de la varilla a ser deformada, cuando se le
aplica una fuerza o carga determinada.
Deformación
Se define como el cambio en las dimensiones de la varilla luego
de haber aplicado una fuerza o carga de tensión.
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CALCULO DEL ESFUERZO EN UNA VARILLA
CORRUGADA
VARILLA SOMETIDA A
TENSION
Suponga que una varilla de 1 plg2
de area se somete a una fuerza de
tension de 40000 Lbs. La cual
inicialmente tenía 20 plg de largo y
luego de la deformación midió 20.5
plgs. Determinar la deformación y elesfuerzo.
Deformación= Lfina l- Linicial/Linicial
Deformacion=20.5-20/20
Deformación= 0.025
Esfuerzo = Fuerza/Area
Esfuerzo = 40000 Lbs/1 plg2
Esfuerzo = 40000 Lbs/plg2
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Ductilidad:
La ductilidad del acero, se puede definir como la capacidad que
tiene de deformarse plásticamente sin fracturarse. Es claro que unacero que soporta mayor deformación que otro antes de fracturarse,
será más ductil. La ductilidad se determina a traves del ensayo de
tensión y mediante la realización de dos mediciones. La elongación
y la reducción de área. A mayor elongación, mayor ductilidad y a
mayor reducción en el área, mayor ductilidad.
Maleabilidad
La maleabilidad del acero, es la capacidad que tiene de
someterse a una deformación plástica en compresión sin
fracturarse.
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Elasticidad
Es la propiedad que tiene el acero de volver a su estado original
luego de haber sido sometido a una carga y sufrido una
deformación. La elasticidad de la varilla será determinada por el
límite elástico, mediante la prueba de tensión. Y se define como el
menor valor de esfuerzo para el cual se detecta deformación
plástica.
Plasticidad
Es la capacidad que tiene el acero para deformarse no
elásticamente sin fractura.
TenacidadEs la capacidad que tiene el acero para absorber energía y
deformarse plásticamente antes de fracturarse. Una medida de latenacidad es la magnitud del área bajo la curva esfuerzo-deformación en el ensayo de tensión.
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Dureza
La dureza no es una propiedad fundamental, sino que estárelacionada con las propiedades elásticas y plásticas. El valor dedureza obtenida en una prueba sirve solo como comparaciónentre materiales o tratamientos. Debe tenerse en cuenta que unnúmero o valor de dureza no puede utilizarse directamente en
trabajos de diseño, como se puede hacer con un valor deresistencia a la tensión.
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COMO SE FABRICA EL ACERO
Existe dos formas de poder fabricar el acero:
1. A partir de los minerales de hierro, en forma de óxidosexistentes en la naturaleza.
2. Y a partir de las chatarras de acero, como lo sonpartes de máquinas, equipos, etc. O en forma dedesechos metálicos.
Ambas materias primas utilizadas para la fabricaciónde acero, producen óptimas calidades del mismo,siempre y cuando se disponga de la calidad y latecnología para el manejo de dichas las mismas.
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PROCEDIMIENTOS PARA LA FABRICACION
DEL ACERO
La fabricación del acero, ya sea a partir del mineral de hierroo de chatarras de acero, se lleva a cabo a través de cuatroprocedimientos:
1. Horno de Hogar Abierto o Siemens Martin
2. Convertidores Bessemer y Thomas3. Convertidor de Oxígeno
4. Hornos Eléctricos de Arco y de Inducción
Uno de los procesos mas generalizados es la fabricación del
acero medio de un Horno Eléctrico de Arco (HEA). En el quedebido a los medios empleados, la tecnología y la calificacióndel personal, se obtienen palanquillas de acero de la más altacalidad, para luego ser transformados en varillas corrugadasque cumplen con las exigencias del mercado. El 50% de laproduccion mundial de acero es fabricada con el proceso de
Horno Electrico de Arco.
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HORNO ELECTRICO DE ARCO
El procedimiento para la fabricación delacero por medio de HEA, puede ser el mascontrolable y exacto. Ya que ejecutado por manos expertas, puede producir las mejores
calidades de acero. Como referencia todoslos aceros especiales son fabricados enHornos Electricos de Arco.
Es muy importante contar con un buensistema de control en cuanto alalmacenamiento, la separación y preparaciónde las chatarras.
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FABRICACION DE LAS VARILLAS CORRUGADAS DE
ACERO AL CARBONO
La materia prima
utilizada para la fabricación
de las varillas corrugadas,
son palanquillas de acero
al carbono producidas enun Horno Eléctrico de Arco.
Dichas palanquillas
tienen una sección
cuadrada de 130 x 130
[mm] x 3,340 [mm] de
longitud. Estas pueden ser G40 o bien G60. Esto de
acuerdo al producto
terminado que se desee
obtener .
Materia Prima
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DIAGRAMA DEL PROCESO LAMINACION
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DESCRIPCION DEL PROCESO DE FABRICACION DE LAS BARRAS
CORRUGADAS DE ACERO AL CARBONO
El proceso de laminación se iniciacon el ingreso de las palanquillas en un
horno de solera, que trabaja a base debunker C y aire. El calor producto de lacombustión se utiliza para calentar gradualmente las palanquillas desde latemperatura ambiente hasta latemperatura de laminación la cual es de1150 C. Esta temperatura es necesaria
para facilitar el flujo del material y parareducir las fuerzas requeridas paradeformarlo; pero sobre todo para que elfenomeno de Acritud o endurecimientopor trabajado mecánico, seacontrarestado por un ablandamientotérmico.
Al salir la palanquilla del horno, estápreparada para iniciar su proceso deconformación. Se realizarán entonces,las reducciones de área y enconsecuencia se produciránalargamientos en cada pasada.
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La primera etapa delaminado, se lleva a cabo en el
tren de desbaste. En dondesufre las primeras site (7)deformaciones.
Luego pasa por un tren
intermedio, en donde se realizael primer despunte del material.Esto con el fin de eliminar cualquier inperfección.
Para luego pasar por un tren
contínuo, donde se llevarán acabo las ultimas deformacionesy obtener en el último paso elproducto terminado deseado.En este caso varillas corrugadasdesde 3/8” hasta 1 3/8”.
DESCRIPCION DEL PROCESO DE FABRICACION DE LAS BARRAS
CORRUGADAS DE ACERO AL CARBONO
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Luego del último paso, que es
donde la barra ya sale corrugada,se realiza un corte inicial. Eneste caso se le corta a unalongitud de 36 metros ó 120 piessegún sea el requerimiento delproducto final. Luego las barras
son descargadas a una mesa conrastrillos móviles, la cual seencarga de enfriarlasgradualmente y transportarlas aun banco de rodillos para sucorte final.
Luego las varillas sontransportadas para realizar elcorte final a 6, 9, y 12 m. Asícomo 20, 30 y 40 pies.
DESCRIPCION DEL PROCESO DE FABRICACION DE LAS BARRAS
CORRUGADAS DE ACERO AL CARBONO
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El proceso finaliza con el transporte de las varillascorrugadas a una fosa de rocolección, donde serán evacuadas
para su selección, empaque final y posterior distribución.
DESCRIPCION DEL PROCESO DE FABRICACION DE LAS BARRAS
CORRUGADAS DE ACERO AL CARBONO
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VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LA
LAMINACION
VENTAJAS
Mayor resistencia
Dureza medianaRedistribución de
impurezas
Buen acabado
superficialBuena maquinabilidad
DESVENTAJAS
Más cara que lafundición
Sólo perfiles
Resistencia menor en ladirección transversal dela pieza
Limitado tamaño de laspiezas
No se pueden hacerformas complejas