Tubos con costura

Tubos con costura: fabricación, especificaciones, ventajas y aplicaciones

En un post anterior hablamos del proceso de fabricación de tubos, que puede dividirse básicamente en dos: el proceso de los tubos con costura (soldados) y el de los tubos sin costura. En este post profundizaremos sobre los primeros, que son ampliamente utilizados por su versatilidad, su eficiencia para producción masiva, bajos costes y ahorro de material.

Como ocurre con la mayoría de sectores cuyos estándares son reconocidos a nivel internacional, los tubos con costura también son conocidos por su nombre en inglés: welded tubing, o más concretamente por algunos de los subgrupos de los tubos con costura, como ERW tubing (Electric Resistance Welded, es decir, soldados por resistencia eléctrica), CDW tubing (Cold Drawn Welded, es decir, soldados estirados en frío) o DOM (Drawn Over Mandrel, es decir, estirado sobre un eje de torno).

En cualquiera de los tipos de fabricación de tubo con costura, el punto de partida es el mismo: una hoja proveniente de una bobina de acero cortada en la longitud de la circunferencia del tubo y en la longitud del tubo que, por medio de un proceso de rolado, se dobla con unos rodillos más o menos separados según el diámetro del tubo deseado hasta unir longitudinalmente la chapa y formar el tubo. Es la soldadura la que difiere según el proceso.

Tubos con costura soldados por resistencia eléctrica (ERW)

Los tubos ERW, soldados por resistencia eléctrica, se han convertido en los últimos años en una alternativa eficiente a los tubos sin costura, tanto en cuestión de precio como de rendimiento, ya que las tecnologías para la soldadura de tubos utilizadas por los fabricantes están cada vez más avanzadas. En este sentido, la superioridad técnica de los tubos sin costura que mencionamos en el post sobre procesos de fabricación de tubos tiene una equivalencia creciente con los tubos con costura ERW, especialmente en algunas aplicaciones con exigencias de presión y temperatura bajas-medias.

Este tipo de tubos con costura experimentan un tipo específico de proceso que implica soldadura por puntos y por costura. Se utiliza habitualmente en la fabricación de tubos de acero redondos, cuadrados y rectangulares.

La hoja de acero se desenrolla de la bobina y se recorta lateralmente según el ancho de tubo deseado y para acondicionar los bordes que se soldarán. Seguidamente, esta hoja pasa a través de una serie de rodillos contorneados separados según el diámetro o lado deseado de tubo y se conforma en frío, uniendo a presión los extremos longitudinales. Estos extremos se sueldan mediante una descarga eléctrica.

La soldadura genera un relieve que debe igualarse al diámetro exterior del tubo, tras probar su resistencia, con una serie de rodillos que logran el acabado preciso, antes de enderezar el tubo y cortarlo a medida.

El material utilizado en el proceso de fabricación de tubos con costura suele ser el acero SAE 1010, normalmente disponible en bobinas de acero laminado en frío (CREW) para tubos con un grosor de 0.1524 cm o inferior, y en bobinas de acero laminado en caliente (HREW) para tubos con un grosor de 0.21082 cm o superiores.

Tubos con costura estirados en frío (CDW)

Los tubos CDW, estirados en frío, son tubos con costura ERW, soldados por resistencia eléctrica, que después son sometidos a un proceso adicional, en el cual se estira el tubo a través de una matriz con un penetrador, de forma similar a los tubos fabricados sin costura, para que el tamaño (grosor de la pared, diámetro interior y exterior), así como la integridad de la soldadura y el acabado superficial se controlen de forma precisa para producir tubos del tamaño y propiedades deseadas.

Estos tubos pueden someterse a posteriores procesos de corte, mecanizado, desbarbado, galvanizado, etc.

Estos tubos son los más versátiles y vendidos dentro de los tubos soldados, dado que cumplen con la norma EN-10305-2 (DIN 2393) y con la norma ISO 9001.

Aplicaciones de los tubos con costura CDW

Como vimos en el post que recogía los diferentes tipos de tubos según proceso de fabricación (con costura y sin costura), una de las ventajas de los tubos con costura respecto a los extruidos sin costura es que admiten un rango de tolerancias menor. El tubo CDW, que es una versión perfeccionada de los tubos con costura o soldadura, se caracteriza especialmente por sus tolerancias cercanas y elevadas propiedades mecánicas, por lo que se utiliza en aplicaciones como componentes de automóviles (amortiguadores, cilindros hidráulicos, manguitos, casquillos, ejes, etc.)

Tubos con costura estirados sobre un eje (DOM)

Igual que los tubos CDW, los tubos DOM (Drawn Over Mandrel, en inglés) también parten de un proceso de fabricación ERW, con costura soldada por resistencia eléctrica de alta o baja frecuencia), pero difieren en el acabado, que en el caso de los tubos elimina toda la soldadura instantánea y el tubo se extrae en frío sobre un eje, hasta el punto que a veces se incluye entre los tubos sin costura o sin soldadura, al ser ésta casi invisible.

Aplicaciones de los tubos con costura DOM

Los tubos DOM son ampliamente utilizados en la industria del automóvil y el sector de la construcción, en piezas mecanizadas, rodillos, ejes, manguitos, columnas de dirección, etc.

Ventajas de los tubos con costura sobre los tubos sin costura

# Tubos estirados y soldados Tubos sin costura
Tiempo de fabricación Medio Elevado
Tolerancias Ajustadas Amplias
Concentricidad Elevada Media
Coste Medio Elevado
Disponibilidad Elevada Media
Resistencia a la presión Media Elevada
Acabado superficial Bueno Excelente
Idoneidad en grosores elevados Baja Elevada