El estirado en frío transforma un tubo sin costura acabado en caliente en un producto de precisión con tolerancias más estrictas y una superficie más lisa, pero solo si se controlan rigurosamente determinadas etapas del proceso. Este artículo se centra en los puntos de control de calidad durante la producción de tubos sin costura estirados en frío: dónde suelen originarse los defectos y cómo las plantas los previenen. Para consultar la secuencia de producción completa paso a paso, vea nuestra guía sobre el proceso de fabricación de tubos de acero estirados en frío.
El material de partida (el "capilar" o tubo madre acabado en caliente) se inspecciona antes de que llegue a la matriz. El espesor de la pared debe ser uniforme a lo largo, y los defectos de la superficie interna y externa deben ser mínimos, ya que cualquier defecto presente en esta etapa solo se introducirá más profundamente en el tubo terminado en lugar de eliminarse. Las fábricas generalmente disponen de equipos dedicados para el pulido de la superficie exterior y la limpieza de defectos del orificio interior en este paso para detectar los problemas a tiempo.
Antes del trefilado, el tubo se somete a un decapado ácido para eliminar la cascarilla de laminación y los óxidos resultantes de la laminación en caliente. Dicha cascarilla consiste principalmente en una mezcla de óxidos de hierro (Fe2O3 y Fe3O4); si no se disuelve por completo, los residuos pueden volver a depositarse en la superficie en forma de un «lodo» oscuro, lo que se manifiesta como manchas negras en el tubo acabado. En particular, la magnetita (Fe3O4) es más resistente al ácido clorhídrico puro que el Fe2O3; por ello, a los baños de decapado se les suele añadir entre 5 y 10 g/l de NaCl. El cloruro añadido ayuda a descomponer este óxido más persistente y reduce la probabilidad de que queden residuos causantes de manchas negras. Un error en esta etapa es una de las causas más frecuentes de rechazo del producto por defectos superficiales en fases posteriores del proceso; por tanto, conviene verificar la concentración del baño y el tiempo de inmersión en la hoja de proceso de la planta.
La calidad de la matriz y del mandril influye de manera directa y visible en el acabado superficial. Como referencia general, las herramientas de estirado deben presentar una rugosidad superficial de Ra 0,4 μm o inferior, una precisión dimensional dentro de un grado de tolerancia estricto (habitualmente IT5 o superior) y una dureza de HRC 70 o mayor. Las herramientas que no cumplen estos requisitos son propensas a adherirse o a sufrir gripado en la punta durante el proceso de estirado, lo que provoca que se transfieran arañazos y marcas de arrastre directamente a la superficie del tubo.
El trefilado en frío provoca el endurecimiento por deformación del acero; por ello, el recocido entre pasadas es lo que restaura la ductilidad y permite continuar con el trefilado sin que se produzcan grietas. Asimismo, influye en la facilidad con la que se desprende la cascarilla de óxido durante las etapas de procesamiento posteriores. La fabricación de tubos trefilados en frío de precisión suele requerir un horno de recocido brillante en atmósfera no oxidante, ya que el recocido en una atmósfera no controlada puede volver a generar los mismos problemas de cascarilla que la etapa previa de decapado debía solucionar.
Para los tubos estirados en frío de precisión, se prefiere el lubricante a base de resina frente a los recubrimientos de fosfatado o saponificación. La diferencia se aprecia en la superficie acabada: la lubricación con fosfato o saponificación deja un recubrimiento gris mate que debe eliminarse posteriormente, mientras que la lubricación con resina se desprende limpiamente del metal base, dejando el tubo con el acabado brillante natural de la matriz ferrosa —de aspecto similar al de un tubo laminado en frío— y sin necesidad de una etapa adicional de limpieza tras el estirado.
Tras el proceso de estirado, los tubos se someten a una reinspección final distinta de la inspección inicial del tubo base. Esta etapa permite detectar específicamente pliegues y grietas en la superficie exterior, así como pliegues, marcas profundas y picaduras en la superficie interior; defectos que pueden originarse durante el propio proceso de estirado, en lugar de provenir del material de partida.
Por lo general, las hileras y los mandriles se inspeccionan en cada turno y se repulen o reemplazan cuando la rugosidad o el diámetro interno se desvían del rango controlado especificado anteriormente; esperar a que aparezcan arañazos en el tubo acabado implica que la herramienta ya estaba fuera de las especificaciones desde hacía tiempo.
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