/ APLANADO Figura 3: Evolución de las tensiones internas en el interior de la chapa a lo largo del proceso de aplanado. realizarse con una simple enderezadora. Para eliminar los proceso de aplanado puede dividirse en dos partes, la otros defectos provocados por las diferencias entre tensio- primera se corresponde con lo que sucede en los primeros nes internas en el interior del material como bolsas, ondas, rodillos de la aplanadora, y la segunda parte se corresponde arrugas, etc., la chapa debe ser deformada hasta 4 ó 5 veces con lo que ocurre en el resto de rodillos. En la primera parte, la deformación del límite elástico. Se necesita una máquina la penetración que ejercen los rodillos, y por lo tanto la de aplanar robusta para alcanzar estos niveles de deforma- deformación que sufre la chapa es mayor. En esta sección ción, por ello la máquina aplanadora por rodillos es utilizada la chapa desarrolla zonas de deformación plástica que se para este fin. va incrementando a medida que se dobla entre los rodillos, hasta llegar a un máximo de espesor plastificado, que suele líneas de rodillos. La línea superior está diseñada con una cercana a la fibra neutra, permanecen en región elástica. inclinación que provoca que la deformación inducida por los De esta forma, se consigue suprimir el gradiente de tensión primeros rodillos sea elevada y que esta vaya decreciendo a en el ancho de la chapa, generando un nuevo perfil de medida que se avanza hacia los últimos rodillos. Esta confi- tensiones en el espesor. Después de la primera parte, la guración de los rodillos proporciona mejores resultados en penetración ejercida sobre la chapa va disminuyendo hasta la calidad de aplanado final que la obtenida con una confi- que en la salida, los rodillos apenas la deforman [20]. La guración de rodillos paralelos [16]. La chapa pasa a través finalidad de la segunda parte es la de eliminar gradual- de los rodillos y se dobla alternativamente provocando que mente la curvatura de la chapa y reducir el gradiente de las fibras de la superficie estén sometidas a esfuerzos de tensiones generado en la primera sección a lo largo del tracción y compresión. El proceso de aplanado consiste en espesor, para obtener a la salida una chapa en la que todo una elongación plástica de chapa con el objetivo de unificar el espesor no esté plastificado (Figura 4) y con un reducido las longitudes de todas las fibras longitudinales y transver- y homogéneo perfil de tensiones residuales. curvatura de la chapa como parámetros más indicativos de la calidad de aplanado [14]. 2.4. Variables de influencia 22 / Hay diferentes factores involucrados en el proceso de apla- 2.3. Cómo se aplana nado, y de ellos depende el resultado final del aplanado de la chapa. Por ello es importante desarrollar una herra- Para analizar el proceso de aplanado, es necesario entender mienta de cálculo, como es un modelo de elementos finitos, que ocurre en el interior de la aplanadora. ¿Por qué una que permite analizar cómo estas variables influyen en la chapa entra en los rodillos con defectos y sale sin ellos? El calidad de aplanado y así poder optimizar el diseño de alcanzarse en el 3o y 5o rodillo. La finalidad de esta primera 2.2. Qué es aplanar por rodillos sección de grandes deformaciones es que la mayor parte de las fibras del espesor alcancen el límite elástico y por lo Una máquina aplanadora de rodillos está formada por dos tanto queden plastificadas, mientras que la zona central, sales, para que las tensiones internas sean minimizadas y Si se selecciona una fibra de la chapa y se analiza su homogéneas (Figura 3) [17]. comportamiento en todo el proceso, está se verá sometida Existe una controversia acerca de cuáles deben ser los pará- a ciclos de tracción compresión, tantos como parejas de metros que definan las condiciones óptimas para las que se rodillos haya en la máquina. Según la teoría de plasticidad, considera que una chapa presenta una buena calidad de debido a los cambios microestructurales durante los proce- aplanado. Tradicionalmente en la industria se establece sos de cargas cíclicas, las propiedades físicas y la respuesta como criterio para obtener una buena calidad de aplanado, de tensión en el material se van modificando. En particular, que al menos entre un 70-80 % del espesor de la chapa haya los aceros sufren un endurecimiento cíclico o aumento de plastificado [18,19]. Normalmente este máximo de plastifi- la resistencia a la deformación cuando son sometidos a cación se alcanza entre el 3o y 4o rodillo y luego se va redu- cargas cíclicas. La intensidad con la que el material endu- ciendo hasta que en la salida la chapa se encuentra rece en cada ciclo se reduce a medida que aumenta el totalmente en rango elástico. Sin embargo, hay autores que número de ciclos hasta alcanzar un valor de saturación [11]. analizan el nivel de tensiones residuales a la salida o la