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Listones Dobles Continuos VS Listones Seccionales Unidos por Soldadura para Transportadores Shaftless (Sin eje)
¿Cual es la diferencia entre una Cinta Helicoidal fabricada de una sola pieza y una Cinta Helicoidal fabricada en secciones?
Cuando estamos diseñando un Transportador Sin Fin sin eje, también conocido como Transportador Sin Fin Shaftless, vamos a llegar un punto donde tenemos que elegir que tipo de Listón Shaftless vamos a integrar en nuestro equipo, y muchas veces tenemos que ajustarnos a lo que tengamos disponible en la zona donde nos encontremos, y por lo regular las dudas van a surgir y va a ser un tema donde no existe información a la mano confiable, ya que si investigamos un poco veremos que los fabricantes de listones sin eje, solo fabrican de una o de otra manera, por lo que cada fabricante va a defender el producto que comercialice, y esto nos pone en desventaja, ya que tampoco existe un artículo técnico que nos informe de manera imparcial las diferencia que existen entre una u otra forma de manufacturar el Listón o Cinta helicoidal para integrarlo en un Transportador Shaftless o sin eje.
Si estás en este punto es porque ya investigaste y tienes un dilema en que tipo de listón sin eje integrar en tu diseño, y no entiendes porque la diferencia de manufactura que existen, pero ya identificaste que existen 2 formas fundamentales de fabricarlos:
1.- Listón shaftless fabricado a partir de una sola pieza. (Figura 1)
2.- Listón shaftless fabricado a partir de segmentos unidos con soldadura. (Figura2)
Deja de suponer o imaginar cual es mejor que otro y comienza a leer este artículo que no encontrarás en otro lugar, ya que fue escrito con conocimiento y experiencia por nuestros ingenieros.
Figura 1.- Listón shaftless fabricado a partir de una sola pieza.
Figura 1.-Listón shaftless fabricado a partir de una sola pieza.
1.- ¿Cuando se utiliza un helicoidal listón shaftless fabricado de una sola pieza (Solera o Barra)?
Figura 3.- Listón shaftless fabricado a partir de una solera somple.
Figura 3.1.- Sección Transversal de listón simple (cónica)
Figura 4.- Listón shaftless fabricado a partir de una dos soleras concentricas.
Figura 4.1.- Sección Transversal de listón doble concentrico (cónica)
Listones para Transportador Sin Eje a partir de una Solera
Una de las maneras más comunes en las que pensamos al momento de integrar nuestro transportador helicoidal sin eje, es la que está fabricada a partir de una solera recta de acero, y la apariencia final es que es una sola pieza rolada en forma de espiral helicoidal. Para esta forma de manufactura se requiere de una roladora especializada que consta de 3 rodillos giratorios y el método de formado es:
1.- Se coloca la solera recta de acero de la longitud estandar (Figura6)
2.- Se introduce la solera en la máquina previamente calibrada para obtener el diámetro deseado (Figura 7)
3.- Se ajusta el rodillo de paso de avance para que al rolar se forme el paso. (Figura 7)
4.- Se enciende la roladora y avanza la solera recta y los rodillos le dan la forma helicoidal (Figura 7)
5.- Se obtiene la pieza helicoidal de solera de una sola pieza. (Figura 8)
Solera desplegada recta
Fig.6 Roladora de Helicoidal sin eje
Fig.7 Espiral de una sola pieza
Fig.8 Empalmes concéntricos
Ventajas de Fabricar Helicoidales Shaftless de una sola pieza
Las ventajas más notables de integrar una Cinta Helicoidal shaftless sin eje a partir de una solera son:
1.- El costo de fabricación es menor a comparación de unir secciones tras secciones
2.- La apariencia final de pieza es limpia libre de soldaduras de unión entre secciones
3.- La fabricación es rápida y uniforme.
4.- El stock de solera plana es fácil de almacenar.
5.- No requiere trabajos adicionales de corte o soldadura.
6.- Con diámetros de hasta 35”, existe una amplia variedad de tamaños de barra o solera y configuraciones personalizadas.
7.- Están fabricadas en acero micro aleado de alta resistencia (HTMAS), conformado en frío mediante procesos de conformado de una o dos etapas.
8- Existen aceros con una dureza Brinell de hasta 400 BHN.
9.- Se fabrican espirales en una amplia variedad de metales, incluyendo, entre otros, aceros resistentes a la abrasión y acero inoxidable.
10.- Para alcanzar centro pequeños y diámetros grandes, se pueden apilar de manera concéntrica varios listones fabricados de una sola pieza pero unidos con soldadura de manera concéntrica. (Figura 9)
Desventajas de Fabricar Helicoidales Shaftless de una sola pieza
Las desventajas más notables de integrar una Cinta Helicoidal shaftless sin eje a partir de una solera son:
1.- La variedad de diámetros y pasos de avance es limitada a la máquina roladora, comunmente es de 35" diámetro.
2.-La capacidad de roladora está limitada a 4" de ala de solera, por lo que puede alcanzar 35" de diámetro pero el centro hueco quedaría de 27",por lo que se opta por colocar varios helicoidales concéntricos para llegar al diámetro interior deseado, esto es un problemas debido a que necesita demasiados listones.(Figura 9)
3.- El espesor de la solera de acero está limitado a 1".
4.- El perfil de la solera ya formada en espiral, no es recto, es cónico debido a los esfuerzos de tracción que produce la máquina roladora sobre la solera de acero. (Figura 3.1 y 4.1)
Conclusión de utilizar una Cinta Helicoidal Sin Eje de una Sola Pieza
La respuesta para la pregunta inicial, es, que se debe integrar una cinta helicoidal sin eje fabricada de una sola pieza cuando nuestro diseño se adapte al fabricante de este tipo de roscas, pretender que el fabricante se adapte a nuestro diseño y nos fabrique una pieza mediante este método es totalmente inviable, contrario a que si estamos diseñando un equipo que incluye una espiral sin eje, es recomendable primero contactar al fabricante de este tipo de piezas y evaluar si el alcance de la manufactura puede proporcionarnos la rosca helicoidal sin eje, o bien que nos indiquen en que medidas se puede suministrar y nosotros adaptar el diseño de nuestro transportador helicoidal shaftless. Mediante este tipo de manufactura podemos economizar debido a la forma simple de manufactura, aunque limitada.
Una de las dudas más comunes al ver un Tornillo Sin Fin sin eje formado de una solera continua, es cuando vemos una pieza que consta de varios listones concéntricos, a veces son 2 o 3 listones (Figura 10 y 11), y esto se debe a que la maquina roladora que forma el listón, solo puede formar de manera helicoidal 1 solera de máximo 4" o 6" de ala, por lo que si es un listón de 35" de diámetro, el diámetro interior queda muy grande y si el listón es muy largo, supongamos de 9 metros, al estar trabajando, el espiral se va a deformar por la poca ala que tiene, en cambio si se colocan listones concéntricos, uno dentro de otro, la rigidez aumentará, por lo regular los listones más pequeños son más gruesos para que cuando el transportador sin eje esté trabajando, no tenga deformaciones por transportar ni por la tracción ejercida por el reductor, que por lo regular el torque es muy alto debido a las bajas revoluciones por hora que trabajan este tipo de transportadores de tornillo sin eje.
Figura 10.- Listón shaftless fabricado a partir de 3 soleras concentricas
Figura 11.- Listón shaftless fabricado a partir de 3 soleras concentricas
2.- ¿Cuando se utiliza un helicoidal listón shaftless fabricado de helicoidales seccionales unidos por soldadura?
Figura 12- Helicoidal en segmentos para unirlos y formar un listón shaftless
Figura 13- Helicoidal sin eje con unión de segmentos por medio de soldadura
Listones para Transportador Sin Eje a partir de helicoidales seccionales
La segunda manera de fabricar un Transportador helicoidal sin eje, es mediante segmentos o helicoidales seccionales, los cuales son fabricados a partir de lámina o placa desplegada, el cálculo de los diámetros tanto interno como externo se realiza por medio de un software especializado, se realiza el corte de los segmentos, y el formado de cada una de las secciones se realiza por medio de una formadora especializada de helicoidales seccionales, para posteriormente ser unidas mediante el proceso de soldadura, y obtenemos una sola pieza (formada de segmentos y uniones por soldadura) :
1.- Se se realizan el calculo de los cortes por medio de un software especializado (Figura 14)
2.-Se coloca la placa desplegada en una cama CNC para realizar los cortes calculados en el paso anterior, el corte puede ser por plasma, laser, chorro de agua. (Figura 15)
3.- Se realiza el formado mediante una máquina especializada helicoidal. (Figura 16)
4.- Se realiza el montaje y la unión cada uno de los segmentos por medio de soldadura para obtener un listón helicoidal sin eje. (Figura 17)
Fig14 Calculo de Cortes con Software
Fig15 Cortes por medio de Plasma
Fig16 Formado de Helicoidal en Segmentos
Fig17 Unión de segmentos para formar Liston
Ventajas de Fabricar Helicoidales Shaftless de unión de Segmentos Helicoidales
Las ventajas más notables de integrar una Cinta Helicoidal shaftless sin eje a partir de la unión de helicoidales seccionales son:
1.- El diámetro del Helicoidal Shaftless puede ser desde 3" hasta 60"
2.- El diámetro interior puede ajustarse, pudiendo obtener Alas de hasta 15"
3.- Los materiales de fabricación son Acero al Carbón A36, Aceros Inoxidables 304, 316, 310, Hardox (Consultar capacidades de espesor).
4.- El espesor de los segmentos son desde lámina calibre 16 hasta placas de 1-1/4" en acero al carbón y 5/8" de espesor en series Hardox.
5.- Se pueden realizar uniones de segmentos helicoidales por medio de soldadura, de las longitudes deseadas.
6.- Es una tecnología disponible en México con Bega Helicoidales.
Desventajas de Fabricar Helicoidales Shaftless de una sola pieza
Las desventajas más notables de integrar una Cinta Helicoidal shaftless sin eje a partir de la unión de helicoidales seccionales son:
1.- El tiempo de fabricación es más largo debido al proceso de fabricación de cada segmento y posterior unión.
2.- La apariencia final tiene soldaduras de unión entre cada segmento.
4.- El costo de fabricación es más elevado en comparación de con el método de fabricación apartir de una sola pieza.
Conclusión de utilizar una Cinta Helicoidal Sin Eje formado de la unión de segmentos
Integrar un Transportador Sin Fin sin eje, mediante este método no implica diferencia a integrarlo de una sola pieza, únicamente en la parte estética, ya que utilizando el método de unión de segmentos, la soldadura de unión entre cada pieza es visible, vuelta tras vuelta, lo cual si es utilizado para transporte o manejo de materiales grado alimenticio, supone un problema, el cual es resuelto mediante mecanizados, como pulir en diferentes granos la soldadura de unión hasta llegar a un acabado sanitario donde no se observen las soldaduras. Es cierto que si se fabrica un transportador sin eje mediante la unión de segmentos, es un proceso más tardado, elaborado lo cual impacta en el costo de producción, sin embargo muchas ocasiones este método es el único disponible en la región donde nos encontramos. Por lo que si tenemos dudas al momento de integrarlo en nuestro transportador, podemos estar tranquilos, ya que la pieza realizará el mismo trabajo que el listón helicoidal fabricado de una sola pieza. Y debemos estar atentos a que si es muy largo el helicoidal sin eje, tenemos que colocar materiales con alta dureza y un espesor calculado para evitar deformaciones por tracción.
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