Laminación
Laminación
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Figura 5
Como información de interés se tiene que para el proceso de laminación en caliente y laminación de temple , los rangos de los coeficientes de fricción están alrededor de 0.1 a 0.6 , no obstante en el proceso de laminación en frío , los valores generalmente se encuentran entre 0.01 a 0.07 , gracias a la lubricación aplicada en sus diferentes regímenes de operación [ 5 ] . En la figura 7 se muestra un ejemplo de mejora realizado en la lubricación durante los pases de reducción de 3 rollos en un molino reversible , como mejora en la reducción del coeficiente de fricción ( pases impares ).
Figura 7
Ejemplo de mejora en el coeficiente de fricción debido a las mejoras de lubricación .
Consecuencias de la Fricción deslizante y adherente .
Para reducir los efectos de la fricción se requiere que las superficies sean lubricadas . La lubricación tiene varias funciones en este proceso , pero la principal es prevenir que las superficies se toquen , es decir , debe garantizar la formación de una película capaz de prevenir la generación de calor , evitar la adhesión molecular y reducir el desgaste de los rodillos de trabajo sin impedir que el movimiento o las fuerzas sean transmitidas [ 7 ] .
La lubricación es básicamente necesaria para superar la fricción en la mordida ( roll bite ) o arco de contacto . A medida que aumenta el porcentaje de reducción del acero , aumenta la diferencia de velocidad entre el material y el rodillo . Esta es la velocidad diferencial . A la fricción generada se le da un valor y se le llama Coeficiente de Fricción ( U ), el cual viene dado por el cociente entre la fuerza de deslizamiento y la carga perpendicular aplicada . Para cada tipo de fricción existirá un coeficiente asociado y normalmente en el proceso de laminación se requiere una fricción deslizante , con lo cual Ud = F / L ( figura 6 ).
Figura 6
Coeficiente de fricción en la mordida ( roll bite )
REGÍMENES DE LUBRICACIÓN PARA LAMINACIÓN EN FRÍO
En términos generales la lubricación es cualquier procedimiento que permita reducir la fricción entre dos superficies móviles en contacto . La lubricación siempre mejora la suavidad del movimiento de una superficie sobre otra . Esto puede ser logrado en una variedad de formas . Los diferentes tipos de lubricación son denominados Regímenes de Lubricación [ 8 ] . Durante el proceso de laminación en frío , al intentar laminar diferentes tipos de aceros , las reducciones alcanzables y las velocidades del molino están limitadas por la fuerza de laminación permitida y la potencia disponible del molino . Ambos , como ya hemos mencionado , están influenciados por la distribución de la presión en la mordida del rodillo ( roll bite ) y la colina de fricción . Las presiones en la colina de fricción aumentan fuertemente con el límite elástico del acero , pero también están influenciados por las condiciones de fricción y las fuerzas de balanceo , por lo tanto , la potencia del molino se puede reducir mejorando la lubricación , lo que se puede hacer de varias maneras . La laminación en frío produce acero en condiciones de lubricación mixta . Esto significa que en el arco de contacto coexisten áreas de contacto superficial cercano con zonas de mayor separación [ 4 , 6 ] . Cuando se trata de acero laminado existen 3 regímenes o modelos de lubricación que se llevan a cabo en la mordida del rodillo :
1 . - Lubricación ELASTO – HIDRODINÁMICA ( EHL ).
Es la básica o más común de apreciar dentro del proceso de laminación , se produce físicamente entre la superficie de los rodillos y la lámina y depende básicamente de la Viscosidad del lubricante [ 8 ] . Ocurre a una mayor velocidad diferencial con una completa separación entre la lámina y el rodillo en una película de aceite espesa o gruesa . Este tipo de lubricación se puede desarrollar en ciertos contactos con altas cargas y , a veces , a altas temperaturas y altas tasas de cizallamiento . En estos mecanismos el lubricante es arrastrado hacia el área de contacto y luego es sujeto a altas presiones a medida que es comprimido bajo cargas pesadas ( figura 8 ). El incremento de la presión tiene el efecto de aumentar la viscosidad del lubricante y por lo tanto un aumento en su capacidad de soportar cargas . La presión deforma las superficies cargadas y distribuye la carga sobre un área mayor .
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