Los tubos cuadrados (acero SHS) son tubos estructurales con sección transversal cuadrada. Por lo general, se producen doblando tiras o placas de acero para darles forma y luego soldando la costura. También se encuentran disponibles tubos cuadrados sin costura, fabricados mediante procesos de estirado en frío o laminado en caliente para mayor resistencia y uniformidad. Gracias a su geometría simétrica y su excelente capacidad de carga, los tubos cuadrados se utilizan ampliamente en aplicaciones que requieren estructuras de soporte o marco fuertes.
Por qué el doblado de tubos cuadrados es un desafío técnico
El doblado de tubos cuadrados es un proceso común pero muy exigente en la fabricación estructural. Debido a que los tubos cuadrados tienen una sección transversal cerrada y paredes laterales planas, problemas como arrugas, torsión, adelgazamiento de la pared y deformación de la sección transversal pueden ocurrir fácilmente durante el doblado. Dominar el método, el equipo y los parámetros de doblado correctos es esencial para lograr resultados de alta calidad.
Principios básicos del doblado de tubos cuadrados
El doblado de tubos cuadrados es el proceso de aplicar una fuerza externa para deformar plásticamente el tubo, cambiando su forma axial.
Durante la flexión:
La pared exterior del tubo está sometida a tensión de tracción.
La pared interior experimenta tensión de compresión.
La capa neutra (centro) es la zona con cambios mínimos.
En comparación con los tubos redondos (CHS), los tubos cuadrados tienen menos rigidez inherente contra la deformación debido a sus lados planos. Esto los hace más propensos a:
Distorsión cóncava/convexa
Arrugas en el radio interior.
Aplanamiento del radio exterior
Por lo tanto, los métodos de flexión deben seleccionarse en función de factores como el espesor de la pared, la resistencia del material, el radio de flexión y el ángulo.
Métodos comunes para doblar tubos cuadrados
1. Doblado en frío
El doblado en frío se realiza a temperatura ambiente sin calentar.
Adecuado para:
Tubos cuadrados de pared delgada
Materiales de resistencia baja a media
Equipo típico:
Dobladoras de tubos manuales
Dobladoras hidráulicas
Características:
Sencillo y rentable
Radio de curvatura limitado: un radio demasiado pequeño puede causar distorsión o grietas.
2. Doblado en caliente
El doblado en caliente implica calentar el tubo para aumentar la ductilidad y reducir el riesgo de agrietamiento.
Adecuado para:
Tubos cuadrados de pared gruesa o de alta resistencia
Métodos de calentamiento:
Calentamiento por llama local
Calentamiento por inducción
calentamiento del horno
Características de flexión:
Reduce el estrés interno
Permite radios de curvatura más ajustados.
Requiere un estricto control de la temperatura para evitar alterar la estructura metalúrgica.
Referencia de temperatura típica para tubos cuadrados de acero al carbono:
300°C – 650°C: Adecuado para deformación plástica
>700°C: Puede afectar la estructura del grano y debe evitarse.
El calentamiento uniforme es esencial. Es posible que sea necesario enderezar después de doblar o reparar la soldadura.
3. Doblado de troqueles (formado con moldes)
El doblado de troqueles utiliza moldes dedicados para garantizar precisión y consistencia.
Lo mejor para:
Producción de alto volumen
Aplicaciones que requieren una estricta precisión dimensional
Equipo:
Dobladoras CNC
Máquinas troqueladoras especializadas
Características:
Máxima precisión de flexión
Excelente repetibilidad
Mayor costo de herramientas, ideal para entornos de producción en masa
Conclusión
Aunque doblar tubos cuadrados pueda parecer sencillo, es un proceso que requiere altos requisitos técnicos. Ya sea que se utilice en construcción, estructuras mecánicas o diseño arquitectónico, seleccionar el método de curvatura correcto, el radio de curvatura adecuado y un equipo confiable es clave para prevenir la deformación y garantizar tanto la integridad estructural como la calidad visual.
