Transformaciones metalúrgicas y superficiales en la fabricación de tuvos sin costura. Un modelo de cooperación entre actores para fomentar el desarrollo industrial

CONDE, RAÚL HORACIO; CARR, GUSTAVO EDUARDO

Lima, Perú

Congreso; IV Congreso Internacional de Metalurgia de Transformación; 2008

Colegio de Ingenieros del Perú

<!-- @page { margin: 2cm } P { margin-bottom: 0.21cm } --> El principal objetivo de este trabajo es el análisis de las variables que intervienen en el desgaste, a escala de laboratorio, de partes y componentes del proceso, en la industria de fabricación de tubos sin costura, a fin de determinar las más influyentes Este desgaste, disminuye la vida útil del herramental. Los tubos sin costura son fabricados mediante la técnica de la perforación directa tipo Mannesmann. La misma consiste en la transformación de una barra maciza en un tubo mediante deformación plástica utilizando una herramienta en forma de proyectil denominada mandril. Durante el trabajado plástico del acero a altas temperaturas, los mandriles de perforación son expuestos a choques térmicos y fricción sin lubricación. La fabricación a escala industrial está orientada a la producción continua, por lo que la experimentación para investigación utilizando equipamiento a plena escala no es posible. Por estas razones se diseñó y construyó un perforador directo a escala de laboratorio basado en datos teóricos y los existentes en la bibliografía. Este equipo constituye una herramienta para la comparación de mandriles dentro de la misma escala de laboratorio, y cuenta con un sistema de adquisición de datos, así como de la variación del perfil de los mandriles. El perforador directo a escala de laboratorio consiste en un par de cilindros con forma abarrilada cuyos ejes se encuentran inclinados respecto del eje axial de las barras a perforar. Dichos cilindros giran en el mismo sentido y presentan una separación entre sí tal que provoca una disminución diametral en el tocho y le confieren al mandril un movimiento de giro y avance axial. El tocho experimenta trabajado plástico hasta que en el centro de la sección se produce el colapso en el material. El mandril abre la fisura y deforma al material plásticamente creando la sección hueca. Se utilizaron 12 mandriles (cuya composición y diseño son propiedad intelectual de la Empresa Tenaris Siderca) de una misma aleación y geometría en secuencias de veinte perforaciones. Las barras fueron de idéntica aleación y dimensiones. El criterio con el cual se han elaborado las aleaciones utilizadas es el de un mandril de bajo costo relativo a las superaleaciones base Níquel o base Cobalto. Estos mandriles base hierro, fabricados por la Empresa Titania S.A, y tratados superficialmente en los laboratorios del IAS, presentan la característica principal de tener una barrera térmica de óxido que mantiene la temperatura de la matriz por debajo de un umbral por encima del cual se produce la caída de sus propiedades mecánicas. A partir de los análisis métalográficos, microscopia electrónica y de nanoindentaciones se concluye que el comportamiento de los mandriles mejora en proporción a la adición de cromo y el consiguiente aumento de dureza subsuperficial. Asimismo, en este trabajo corporativo entre Investigadores del sector publico y privado-Universidad- y Empresas grandes y medianas, se logro una perfecta interacción que permitió desarrollar y culminar un proyecto que puede ser extrapolable a diversos rubros de la producción, con el fin de iniciar un modelo sustentable de desarrollo regional.Esto ultimo permitirá, a las pequeñas y medianas empresas mejorar su productividad, y posicionarse en el futuro para ser competitivas no solo a nivel local, sino proyectarse con productos y procesos innovativos al mundo.