Tubo cuadrado y rectangular ERW

Qué son los tubos cuadrados y rectangulares ERW?

Los tubos cuadrados ERW soldados y los tubos rectangulares ERW son tubos de acero con secciones transversales cuadradas o rectangulares, producidos mediante el proceso de soldadura por resistencia eléctrica de alta frecuencia (ERW).

El nombre lo dice todo:
ERW se refiere al proceso de producción: soldadura por resistencia eléctrica de alta frecuencia.
"Tubo cuadrado y rectangular" se utiliza a menudo como término general: "tubo cuadrado" se refiere a una sección transversal cuadrada y "tubo rectangular" a una sección transversal rectangular.

Proceso de fabricación de tubos cuadrados y rectangulares ERW:

La banda de acero enrollada (chapa de acero) pasa por una serie de rodillos formadores, que la doblan gradualmente hasta formar un tubo casi circular. La corriente de alta frecuencia crea el efecto pelicular y el efecto de proximidad, calentando instantáneamente los bordes del tubo hasta fundirlos. A continuación, los rodillos de presión prensan y fusionan el tubo.

Un raspador elimina el exceso de metal (rebabas) extruido del interior y el exterior de la soldadura. El tubo soldado ERW entra en una sección de enfriamiento y pasa por un laminador de dimensionamiento para garantizar un diámetro y una redondez precisos. Finalmente, pasa por un conjunto de matrices especializadas y se lamina gradualmente hasta obtener la sección transversal cuadrada o rectangular deseada. Este proceso requiere un control preciso para garantizar la rectitud de los ángulos y los bordes.

Características de los tubos cuadrados y rectangulares ERW:

1. Alta eficiencia y bajo costo
El proceso de producción de ERW es continuo, lo que resulta en velocidades de producción extremadamente altas, muy superiores a las de los tubos de acero sin costura. Esto se traduce en una alta eficiencia de producción y costos relativamente bajos.

2. Alta calidad de soldadura
La soldadura de alta frecuencia produce una zona estrecha afectada por el calor, soldaduras de grano fino, altas velocidades de soldadura y mínima oxidación. Esto se traduce en una alta resistencia de la soldadura, que en ocasiones incluso se acerca o supera la resistencia del material base.

3. Alta precisión dimensional y superficie lisa
Los tubos cuadrados ERW se fabrican con fleje de acero laminado en frío. Su diámetro exterior y espesor de pared se controlan con precisión y con tolerancias ajustadas. Su superficie está libre de defectos, como los arañazos comunes en los tubos de acero sin costura, lo que resulta en una apariencia más lisa y estéticamente agradable.

Ventajas de forma de los tubos rectangulares ERW:

1. Excelentes propiedades de sección transversal
Una sección transversal rectangular presenta diferentes momentos de inercia a lo largo de sus dos ejes principales, lo que significa que presenta una resistencia a la flexión variable en diferentes direcciones. Esta característica es muy útil en el diseño estructural, ya que permite a los ingenieros seleccionar el método de instalación óptimo en función de la dirección de la fuerza, logrando un uso eficiente del material y ahorrando acero.

2. Alta resistencia y buena resistencia a la flexión y la torsión
Al ser una sección tubular cerrada, presenta un módulo de sección y una rigidez a la flexión y la torsión significativamente mayores que las secciones abiertas, como ángulos y canales del mismo peso, lo que se traduce en una mayor estabilidad y un mejor rendimiento de carga.

Gama de especificaciones de tubos cuadrados ERW:

Los tubos cuadrados ERW se ofrecen en una amplia gama de longitudes de lado, abarcando aplicaciones desde pequeños instrumentos de precisión hasta grandes estructuras de edificios.

Rango de tamaño de tubo cuadrado común:
Longitud: de 20 mm × 20 mm a 500 mm × 500 mm.
Espesor de pared: de 0,8 mm a 16 mm.

Clasificaciones más detalladas:
Tubos pequeños: Longitud de lado ≤ 80 mm. Se utilizan comúnmente en muebles, decoración, soportes pequeños, etc.
Tubos medianos: Longitudes de lado entre 80 mm y 200 mm. Esta es la gama más utilizada, empleada en estructuras mecánicas, cerchas de edificios, invernaderos agrícolas, etc.
Tubos grandes: Longitudes de lado entre 200 mm y 500 mm o más. Se utilizan principalmente en grandes estructuras de edificios (como vigas y columnas principales en estadios, aeropuertos y fábricas), puentes, maquinaria pesada, etc.

Tubos de pared delgada: El espesor de pared suele ser ≤ 3,0 mm. Se utilizan principalmente en aplicaciones que requieren poco peso y baja capacidad de carga, como decoración, mobiliario y expositores.
Tubos de pared convencional: Espesores de pared entre 3,0 mm y 8,0 mm. Esta es la gama más popular para aplicaciones estructurales, ofreciendo buena resistencia y equilibrio de peso.
Tubos de pared gruesa: Espesor de pared > 8,0 mm. Se utilizan en piezas estructurales críticas que soportan cargas pesadas y altas presiones.

Nota: Además de los tubos cuadrados, el mismo proceso de producción también produce tubos rectangulares, cuyas dimensiones se expresan como largo × ancho, por ejemplo, 100 mm × 50 mm.

Rango de especificaciones de tubos rectangulares ERW:

1. Rango de tamaño de la sección transversal (H × B)
Las dimensiones de los tubos rectangulares son muy flexibles, con relaciones de aspecto (H/B) que van desde casi 1 (casi cuadradas) hasta significativamente mayores.

Rango común de ancho largo (H): de 20 mm a 600 mm o incluso mayor.
Rango común de ancho corto (B): de 10 mm a 400 mm.
Espesor de pared común (t): de 0,8 mm a 16,0 mm.

Longitudes: Normalmente de 6 o 12 metros, pero también disponibles longitudes personalizadas.
Tratamiento superficial: Tubo negro (sin tratar, con escala), galvanizado (usado comúnmente para prevenir la oxidación), pintado, etc.

Relaciones comunes de largo a ancho (H/B): Normalmente hasta 4:1 o 5:1. Por ejemplo, un tubo rectangular de 400 mm × 100 mm es una de las especificaciones extremas más comunes.

Las relaciones más extremas (como 500 mm × 50 mm) plantean desafíos significativos en la producción y la resistencia del material, por lo que son menos comunes.

Clasificaciones más detalladas:
Tubos rectangulares pequeños: H ≤ 80 mm. Se utilizan comúnmente en muebles, decoración, soportes pequeños, etc.
Tubos rectangulares medianos: H entre 80 mm y 200 mm. Este es el rango más utilizado y se utiliza en estructuras mecánicas, cerchas de edificios, invernaderos agrícolas, etc.
Tubos rectangulares grandes: H > 200 mm. Se utilizan principalmente en vigas principales y columnas de grandes estructuras de edificios, puentes, maquinaria pesada, etc.

Tubos de pared delgada: t ≤ 3,0 mm. Se utilizan principalmente en aplicaciones de baja carga, como decoración, muebles y expositores.
Tubos de pared gruesa estándar: t entre 3,0 mm y 8,0 mm. Este es el rango más popular para aplicaciones estructurales, ofreciendo una excelente resistencia y equilibrio de peso. 

Tubería de pared gruesa: t > 8,0 mm. Se utiliza en zonas estructurales críticas sujetas a cargas pesadas y altas presiones.

Normas comunes:

ASTM A500: Utilizada principalmente en proyectos estándar estadounidenses, es la norma de tubos estructurales comúnmente utilizada en Norteamérica. 

EN 10219: Aplicable a proyectos con normas europeas.

GB/T 6728-2017: Aplicable a proyectos con normas chinas.
JIS G 3466: Aplicable a proyectos con normas japonesas.

Diferencias con los tubos de acero sin costura:
Tubería de acero sin costura: No tiene soldaduras y se fabrica perforando acero redondo. En teoría, ofrece una mejor uniformidad de presión y es adecuada para aplicaciones de mayor presión, pero también tiene un coste mayor.
Tubería soldada ERW: Tiene una costura de soldadura longitudinal. En la mayoría de las aplicaciones estructurales y de transporte de fluidos de baja a media presión, su rendimiento es suficiente para reemplazar los tubos de acero sin costura, ofreciendo una excelente relación calidad-precio.

Aplicaciones del tubo cuadrado y rectangular ERW:

Gracias a su excelente rendimiento y a sus ventajas económicas, el tubo cuadrado y rectangular ERW se utiliza ampliamente en las siguientes áreas.

1. Estructuras de edificación: Las cerchas, columnas y vigas de acero se utilizan en fábricas, rascacielos, estadios, puentes y otras estructuras, lo que lo convierte en un material fundamental para las estructuras de acero modernas.
2. Fabricación de maquinaria: Se utiliza en la fabricación de marcos, soportes, bases y rieles guía para diversos tipos de maquinaria y equipo.
3. Industria automotriz: Se utiliza en la fabricación de componentes estructurales como chasis, parachoques y ejes de transmisión.
4. Invernaderos agrícolas: Sirve como armazón para invernaderos y ofrece alta resistencia y resistencia a la corrosión (normalmente requiere galvanizado).
5. Decoración de muebles: Se utiliza en la fabricación de mesas, sillas, marcos de cama y expositores modernos, gracias a su atractivo estético y resistencia.
6. Logística y almacenamiento: Se utiliza en la fabricación de estanterías, jaulas de almacenamiento y equipos de transporte logístico.

Conclusión:

Los tubos cuadrados y rectangulares ERW, gracias a su alta eficiencia, rentabilidad, alta precisión dimensional y excelente calidad de soldadura, se han convertido en un material indispensable en numerosos sectores, en particular en las industrias de la construcción y la maquinaria. Constituyen una alternativa muy eficaz a las tuberías de acero sin costura en numerosas aplicaciones de baja y media presión.

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