¿Es más adecuada una prensa dobladora o una roladora para el trabajo?

Figura 1
La mayoría de las partes puede formarse usando una prensa dobladora o una máquina roladora.

Tanto las prensas dobladoras como las roladoras pueden usarse para formar chapa metálica. Cada máquina tiene sus ventajas y sus desventajas. La opción de qué máquina es mejor depende de la aplicación.

Mucha gente piensa que la forma de la parte determina qué máquina es mejor, pero no es así. Todas las partes mostradas en la Figura 1, con excepción del resorte, pueden formarse a partir de chapa metálica ya sea con una prensa dobladora o con una roladora. Formas rectangulares (vea la Figura 2) pueden formarse en roladoras CNC, y los cilindros (vea la Figura 3) pueden formarse en prensas dobladoras con herramental especial, y viceversa.

Las prensas dobladoras son máquinas más versátiles, aunque pueden requerir herramental especial para formar algunos tipos de partes. Las roladoras son más rápidas y son más adecuadas para producción en volúmenes altos. Aunque los NC/CNC han simplificado enormemente el rolado y formado de partes en una máquina roladora, todavía se requiere que los operadores tengan experiencia y acceso al conocimiento tribal del taller para operar eficientemente el equipo. Con la tecnología actual, como topes traseros CNC, coronación CNC y herramental especial, hasta un operador novato de máquinas podrá formar partes precisas con una prensa dobladora.

Por supuesto, la física—el límite de elasticidad y la resistencia a la tensión del material, el diámetro mínimo y máximo de las partes terminadas y la longitud total de las partes—también determina si es mejor usar una prensa dobladora o una roladora. Estas variables afectan la fuerza requerida para doblar la chapa metálica a la forma deseada; además, influyen en el tamaño de la máquina requerida para formar el metal.

Qué tan uniformemente se aplica la presión durante el proceso de formado afecta la calidad de la parte terminada. Tanto las prensas dobladoras como las roladoras pueden estar equipadas con sistemas de coronación que pueden compensar variaciones en el espesor del material o en la presión de la máquina, que pueden causar variaciones a largo de la parte terminada. Es más difícil ajustar la coronación en una roladora debido a que las fuerzas vienen de varias direcciones, tanto de arriba como de los lados, pero ahora es posible con los avances tecnológicos.

Capacidades y limitaciones de la roladora

Las roladoras están diseñadas para hacer una función. Transforman chapa metálica plana en partes cilíndricas o con radio. Las roladoras tienen la ventaja de ser capaces de formar un cilindro completo (360 grados) dentro de las especificaciones de radio de una máquina en particular.

Las roladoras son especialmente eficientes al producir cilindros de diámetro grande. La máquina puede equiparse con soportes laterales y superiores (vea la Figura 4) para evitar que el material se colapse durante el proceso de rolado.

Las roladoras pueden aceptar ciertas geometrías cónicas cuando los rodillos están inclinados y por lo tanto no están paralelos. De manera alternativa, la roladora puede equiparse con rodillos de forma cónica (vea la Figura 5) para hacer la misma tarea.

Las roladoras de la actualidad pueden equiparse con sistemas de coronación dinámica que pueden ajustar la tensión en los rodillos manual o automáticamente (vea la Figura 6). Si el ajuste de la corona no es removido de los rodillos, se transfiere a la parte y afecta la calidad (vea la Figura 7). Muy poca tensión resulta en una parte con forma de canoa, con demasiada tensión se produce una forma de reloj de arena.

Aun con estos avances, las roladoras tienen sus limitaciones. No pueden formar cilindros con paredes muy gruesas y diámetros muy pequeños. El diámetro de la parte no permite el uso de un rodillo superior suficientemente grande para manejar las presiones requeridas. Habría más deflexión a lo largo del rodillo superior de la que se podría compensar. En estos casos, una prensa dobladora es la mejor opción para el trabajo.

Figura 2
Una caja rectangular puede formarse en una máquina roladora con la ayuda de un CNC. Estos controles avanzados han expandido la gama de partes que puede formarse en roladoras.

Capacidades y limitaciones de la prensa dobladora

Con el herramental apropiado, las prensas dobladoras pueden formar cilindros sencillos o formas complejas. Los cilindros se forman haciendo avanzar la placa (vea la Figura 8). Un punzón de radio en la cortina presiona el material hacia un dado en V cóncavo hermanado para crear el radio y la longitud de arco deseados. Después de cada carrera, el material se hace avanzar gradualmente y se presiona hasta completar la curva.

La ventaja principal de una prensa dobladora es su versatilidad. Además de formar cilindros, también puede formar dobleces puntiagudos a 90 grados y todo tipo de ángulos considerados como el trabajo normal de una prensa dobladora.

Las prensas dobladoras pueden agruparse en configuraciones en tándem, triples (vea la Figura 9) o de cuatro para aceptar partes más largas—de hasta 160 pies (49 m). Sin embargo, dependiendo del radio, no siempre es posible formar un cilindro completo de 360 grados con una prensa dobladora, por las obstrucciones del bastidor y del herramental. En casos de radios muy grandes, las partes necesitarían formarse en secciones y luego unirse con soldadura.

Sin embargo, no todas las partes largas son cilindros. Muchas aplicaciones requieren partes largas que son medios cilindros o cuartos de cilindro, como arcos, bases de barco y cuchillas para arar. Las prensas dobladoras con gargantas profundas quedan muy bien para este tipo de aplicaciones.

Las prensas dobladoras pueden formar cilindros a partir de materiales muy gruesos o muy delgados—los tipos de trabajos que no son adecuados para las roladoras. En términos generales, estos cilindros tienen diámetros lo suficientemente pequeños para poderse formar por completo en la prensa dobladora con el uso de herramental especial. En estos casos, la prensa dobladora forma el cilindro gradualmente hasta que está casi cerrado. Luego el cilindro es quitado de la prensa y se reposiciona sobre su costado. Luego, la prensa dobladora aplica tonelaje al cilindro desde afuera para cerrar el espacio en preparación para la soldadura.

También pueden formarse conos con una prensa dobladora usando partes precortadas o herramental especial.

Máquinas híbridas: combinan lo mejor de ambas para aplicaciones específicas

Los nuevos diseños híbridos de máquinas están combinando la resistencia y la estabilidad de la cortina de la prensa dobladora con las capacidades de rolado de la roladora. Esta roladora con un soporte superior (vea la Figura 10) es un ejemplo de un nuevo diseño híbrido. El brazo superior tiene una rigidez similar a una cortina de prensa dobladora, contrarrestando las fuerzas ascendentes que presionan al rodillo superior. El brazo superior se retira cuando el cilindro está casi completo por lo que no hay interferencia cuando se rolan partes de diámetros pequeños. Con esta máquina híbrida, un fabricante puede formar partes más largas con paredes más gruesas y diámetros más cerrados con respecto a lo que podría manejar una roladora tradicional.

Como ejemplo, el diseño híbrido mostrado en la Figura 11 se usa en la construcción de aeronaves. Combina una prensa dobladora con rodillos pequeños laterales e inferiores (vea la Figura 12).

Prensa dobladora o roladora

Si un fabricante sólo quiere producir cilindros—y muchos—entonces la elección ideal es una roladora. Es una buena máquina para un taller de producción de tanques o recipientes o para un taller de rolado que está haciendo de 20 a 30 cilindros de diámetro grande al día.

Figura 3 and 4
La mayoría de la gente piensa que esta parte fue formada en una máquina roladora, pero debido a su ancho de 60 pies (18 m), al espesor de la placa y al diámetro, tuvo que formarse en una prensa dobladora. Un cilindro de diámetro grande se forma en una máquina roladora con un brazo de soporte superior.

Si un taller tiene una carga de trabajo más diversificada, entonces necesita flexibilidad para hacer diferentes tipos de trabajos. En ese escenario, una prensa dobladora es la opción.

El desarrollo de máquinas híbridas abre más posibilidades de producción.