Tubo rectangular ERW

Qué es un tubo rectangular ERW?

El tubo rectangular ERW es un tubo de acero rectangular fabricado mediante el proceso de soldadura por resistencia eléctrica de alta frecuencia (ERW).

Su nombre lo desglosa:

ERW se refiere a su proceso de producción: soldadura por resistencia eléctrica de alta frecuencia.

Tubo rectangular se refiere a su sección transversal rectangular. "Tubo rectangular cuadrado" se utiliza a menudo como término general, donde "tubo cuadrado" se refiere a una sección transversal cuadrada y "tubo rectangular" a una sección transversal rectangular.

Proceso de fabricación de tubos rectangulares ERW:

El proceso de fabricación del tubo rectangular ERW es casi idéntico al del tubo cuadrado ERW. Los pasos clave incluyen:

La tira de acero enrollada (placa de acero) pasa a través de una serie de rodillos de conformado, doblando gradualmente la tira plana hasta formar un tocho de tubo casi circular. El efecto pelicular y el efecto de proximidad generados por la corriente de alta frecuencia se utilizan para calentar instantáneamente los bordes del tocho del tubo hasta su estado fundido. A continuación, se realiza la soldadura a presión mediante rodillos de compresión para fusionar el tubo.

Se utiliza un raspador para eliminar el exceso de metal (rebabas) extraído del interior y el exterior de la soldadura. Tras la soldadura, el tubo de acero entra en una sección de enfriamiento y pasa por un laminador para asegurar un diámetro y una redondez precisos. Finalmente, pasa por un conjunto especial de matrices y se lamina gradualmente hasta obtener la sección transversal rectangular o cuadrada deseada. Este proceso requiere un control preciso para garantizar ángulos y bordes rectos.

Características clave 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 resulta en una mayor estabilidad y un mejor rendimiento de carga.

Ventajas compartidas con los tubos cuadrados ERW:

Alta eficiencia y bajo costo: El proceso ERW ofrece producción continua, lo que resulta en una alta eficiencia y menores costos que los tubos de acero sin costura.

Alta calidad de soldadura: Las soldaduras de alta frecuencia proporcionan alta resistencia y un rendimiento confiable. 

Alta precisión dimensional y superficie lisa: Fabricado con fleje de acero laminado en frío, ofrece un control dimensional preciso y una superficie más lisa y atractiva, libre de rayones y otros defectos comunes en los tubos de acero sin costura.

Amplia gama de especificaciones: Disponible en una amplia gama de tamaños y espesores de pared.

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 cuadrado) 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 se ofrecen 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 áreas estructurales críticas sujetas a cargas pesadas y altas presiones.

Normas comunes:
ASTM A500: Se utiliza principalmente en proyectos estándar estadounidenses y es la norma de tuberías estructurales más utilizada en Norteamérica. Se divide en tres grados: A500 Gr.A, A500 Gr.B (la más utilizada) y A500 Gr.C.
EN 10219: Apto para proyectos estándar europeos.
GB/T 6728-2017: Apto para proyectos estándar chinos.
JIS G 3466: Apto para proyectos estándar japoneses.

Diferencias con la tubería 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 mayor coste.
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 las tuberías de acero sin costura, ofreciendo una excelente relación calidad-precio.

Aplicaciones de la tubería rectangular ERW:

Gracias a su excelente rendimiento y a sus ventajas en cuanto a costo, la tubería rectangular ERW se utiliza ampliamente en las siguientes áreas:

1. Estructuras de edificación: Esta es su principal área de aplicación. Se utiliza en columnas, vigas y cerchas en edificios como fábricas, rascacielos, complejos comerciales, estadios y puentes. Al utilizarse como vigas, la tubería rectangular alinea el eje principal (la dirección del mayor momento de inercia) con la dirección principal de la carga, lo que la hace muy rentable.

2. Fabricación de maquinaria y bastidores de equipos: Se utiliza en la fabricación de bastidores, soportes, bases y rieles guía para diversos equipos mecánicos. Su superficie plana facilita la instalación de otros componentes. 

3. Automoción y transporte ferroviario: Se utiliza en chasis, carrocerías y componentes estructurales internos de autobuses, camiones y vagones de tren.

4. Contenedores y almacenamiento logístico: Es el material principal para la fabricación de contenedores y también se utiliza en postes y vigas de estanterías de alta resistencia y plataformas de almacenamiento.

5. Invernaderos agrícolas: Sirve como estructura para invernaderos, ofreciendo alta resistencia y resistencia a la corrosión (normalmente requiere galvanizado). 

6. Decoración de muebles: Se utiliza para crear mesas, sillas, camas, mamparas, expositores y otros productos de estilo moderno, con un marcado sentido del diseño.

Conclusión:
El tubo rectangular ERW es un tubo de acero soldado rectangular producido mediante tecnología de soldadura por resistencia de alta frecuencia. Combina a la perfección la eficiencia económica del proceso ERW con el excelente rendimiento estructural de una sección transversal rectangular, especialmente en términos de resistencia a la flexión, maximizando el aprovechamiento del material. Es un perfil clave indispensable en la arquitectura moderna, la fabricación mecánica y diversas estructuras de ingeniería, y un símbolo de eficiencia, economía y modernización.

En general, los tubos rectangulares ERW vienen en una amplia gama de especificaciones, desde pequeños tubos decorativos hasta grandes tubos estructurales. El tipo específico que elija dependerá de su aplicación específica, los cálculos de carga (análisis de tensiones) y su presupuesto.

Read more: ASTM A500 Rectangular Tube or Galvanized Square & Rectangular Tube