Tiras de acero inoxidable son finas bobinas laminadas muy utilizadas en Construcción, automotríz, aeroespacial y industrias médicas. El éxito real de los flejes de acero inoxidable depende no sólo del grado del material y de su tratamiento térmico, sino también de su tolerancias de espesor, anchura y longitud. En este artículo, exploraremos la comprensión de las tolerancias de espesor, anchura y longitud, y cómo estos factores afectan a la aplicación, normas, control de calidad y consejos para seleccionar acero inoxidable con las tolerancias adecuadas.
Figura 01: Banda de acero inoxidable
Espesor de los flejes de acero inoxidable
El espesor en acero inoxidable es la medida de la distancia entre dos superficies planas. El espesor de los flejes de acero inoxidable oscila generalmente entre 0,4 mm- 6 mm. Por ejemplo, si se pide una banda de acero inoxidable a 0,4 mm de grosor con ±0,02 mm de tolerancia, el material real puede suministrarse entre 0,38 mm y 0,42 mm. Durante la fabricación, los procesos de tratamiento térmico, laminado y rectificado afectan al grosor de los flejes de acero inoxidable. Los flejes finos se utilizan en la industria electrónica y de calibrado de muelles, mientras que los gruesos se emplean en la construcción y la industria del automóvil.
Tolerancia de anchura de los flejes de acero inoxidable
La tolerancia de anchura se refiere a la variación admisible con respecto a la anchura del pedido. Por ejemplo, si un material se pide a 0,5 mm de anchura con una tolerancia de ±0,01, entonces el material real puede suministrarse entre 0,49 mm- 0,51 mm. La anchura puede controlarse mediante la máquina de corte longitudinal, el desbarbado y los procesos de recorte. Las tolerancias de anchura son importantes porque ayudan a minimizar los residuos y a mantener la calidad del producto en las pilas de combustible de automoción, la industria aeroespacial y los dispositivos electrónicos.
Tolerancia de longitud de los flejes de acero inoxidable
La tolerancia de longitud garantiza que las tiras queden dentro de unos límites dimensionales aceptables. Es importante en marcos, componentes por capas, donde varias tiras deben alinearse perfectamente para evitar un mal ajuste. La tolerancia de longitud exacta puede lograrse mediante la precisión máquinas de corte, equipos de calibración y manipulación adecuada de las bobinas. Los grandes márgenes de tolerancia pueden ser aceptables para la construcción y las aplicaciones que soportan cargas. En la industria aeroespacial y médica es necesario conseguir tolerancias más estrictas para evitar fallos y garantizar la seguridad. Para garantizar la uniformidad en todo el mundo, se utilizan diferentes normas internacionales para las tolerancias de longitud. Una de ellas es ASTM A480/ A480M, que trata de los requisitos generales de los aceros inoxidables laminados planos.
Cómo afectan las tolerancias de grosor, anchura y longitud a las aplicaciones
Las pequeñas variaciones en las tolerancias de espesor, anchura y longitud pueden provocar una reducción de la eficacia, un aumento de los costes, el desperdicio de material e incluso el fallo del material. Cuando las tolerancias de espesor, anchura y longitud están bien controladas, las bandas pueden funcionar sin problemas en las aplicaciones. La Tabla 1 muestra el rango típico de tolerancia de espesor, anchura y longitud utilizado en diferentes industrias y su efecto en la aplicación. Vamos a discutirlos uno por uno en detalle:
Efecto de la tolerancia de espesor:
- Rendimiento mecánico: La tolerancia de grosor influye mucho en la capacidad de carga, elasticidad y resistencia. Un espesor ajustado significa que las tiras requieren un rendimiento y una durabilidad constantes. Por ejemplo, si el grosor del muelle es inconsistente, provoca un retorno inconsistente desde su posición original y el fallo del material.
- Formabilidad: La tolerancia de espesor controlada es necesaria en plegado, estampado y embutición profunda. La variación de la tolerancia provoca deformaciones, grietas y defectos en el material. Durante el proceso de estampación, si la holgura (la distancia entre el punzón y la matriz) es pequeña y el grosor de la banda supera el valor especificado, la herramienta puede dañarse o fallar.
- Revestimientos: El espesor uniforme del revestimiento puede mejorar la adherencia del revestimiento al sustrato en comparación con el revestimiento de espesor no uniforme.
Efecto de la tolerancia de anchura:
- Calidad y seguridad de los bordes: Si no se controla bien la tolerancia de anchura en el corte, puede producirse un acabado superficial desigual y deficiente de las tiras de acero inoxidable.
- Industria aeroespacial: Las calas de turbina y las piezas de precisión exigen tolerancias de anchura extremadamente estrechas para evitar defectos y prestaciones.
- Industria médica: Durante la fabricación de herramientas quirúrgicas, es necesario mantener una tolerancia de anchura ajustada.
- Construcción: En revestimientos y cubiertas, puede aceptarse un material ligeramente mayor que el especificado.
Efecto de la tolerancia de longitud:
- Precisión dimensional: La longitud controlada garantiza que las tiras cumplan las especificaciones exactas para la soldadura y el troquelado. Si las tiras se cortan con una longitud superior a la requerida, puede ser necesario cortarlas y ralentizar el proceso de producción.
- Electrónica: Es necesario conseguir una tolerancia de longitud ajustada para componentes como conectores, tiras de apantallamiento para obtener un mejor rendimiento.
- Fiabilidad del proceso: La tolerancia de longitud mantiene la coherencia durante la fabricación de artículos. En las prensas de estampación, una tira demasiado larga puede atascar la matriz.
- Eficiencia de costes: Las tiras de longitud superior a la especificada requieren el proceso de corte. El coste puede aumentar si se fabrica una tira de acero inoxidable 0,2 mm más de lo necesario.
Normas y especificaciones
Las normas internacionales como ASTM, EN, JIS y DIN ayudan a definir los márgenes de tolerancia en función del espesor del material. Estas normas ayudan tanto a los proveedores como a los clientes a garantizar la normalización de los flejes de acero inoxidable. La siguiente tabla muestra las tolerancias de anchura, longitud y espesor según diferentes normas:
Tabla 1: Tolerancias de anchura, longitud y espesor de los flejes de acero inoxidable según diferentes normas
Parámetro | Tamaño nominal | Rango de tolerancia típico | Referencia estándar |
Espesor | 0,30 mm | ±0,03 mm | ASTM A480 (laminado en frío) |
1,00 mm | ±0,05 mm | ASTM A480 | |
3,00 mm | ±0,15 mm | ASTM A480 | |
Anchura: | ≤ 1000 mm | ±1,0 mm | ASTM A480 |
> 1000 mm | ±1,5 mm | ASTM A480 | |
Tira de precisión | ±0,2 mm | JIS G4305 | |
Longitud | ≤ 3048 mm | ±2,0 mm | ASTM A480 |
> 3048 mm | ±3,0 mm | ASTM A480 |
Control de calidad y métodos de medición
Existen muchos métodos para garantizar el control de calidad y la medición del grosor, la longitud y la anchura de acuerdo con las normas. Los micrómetros y los calibres digitales se utilizan para controlar la espesor de material. En anchura del material puede controlarse utilizando el calibre láser y los detectores de bordes. Longitud puede controlarse utilizando los sensores de longitud automatizados y el equipo de cizallado calibrado.
Consejos para seleccionar flejes de acero inoxidable con las tolerancias adecuadas
A continuación se indican los consejos para garantizar las tiras de acero inoxidable con las tolerancias adecuadas:
- Seleccione el grosor, la anchura y la longitud de las tiras en función de la aplicación.
- Compruebe la tolerancia de anchura, grosor y longitud de las tiras mencionadas en Normas ASTM, EN y JIS.
- Compruebe los proveedores que venden a bajo precio con las tolerancias requeridas.
- Garantizar la tolerancia durante los procesos de fabricación, tales como estampación y flexión.
- Verifique la medida con diferentes herramientas para medir el grosor, la longitud y la anchura de las tiras.
Conclusión
El rendimiento de los flejes de acero inoxidable no sólo depende de la calidad del material, sino también de la precisión de las tolerancias de grosor, anchura y longitud. Para garantizar las tolerancias de grosor, anchura y longitud se utilizan diferentes normas internacionales y herramientas de medición avanzadas. Al ajustar las tolerancias según la aplicación, las industrias pueden conseguir un excelente rendimiento, rentabilidad y durabilidad de los flejes de acero inoxidable.
