¿Qué tan resistentes son los tubos de acero de Flexpipe?

El sistema de tubos de acero y juntas de Flexpipe es un recurso imprescindible para los fabricantes que adoptan la fabricación ajustada. La capacidad de crear estructuras modulares y personalizadas para el manejo de materiales no sólo reduce los costos, sino que también agiliza las operaciones al tiempo que ayuda a maximizar los metros cuadrados de los talleres y espacios de producción.  

Una preocupación habitual entre los nuevos clientes es cuánto peso pueden soportar los tubos de acero. Un proyecto en particular disipa inmediatamente estas preocupaciones; un carro de tubos y juntas Flexpipe fue capaz de soportar un bloque de hormigón de 2.000 libras.

Siga leyendo para obtener más información sobre el grado de acero que utiliza Flexpipe, las ventajas del grado, los resultados de las pruebas de compresión realizadas por terceros y cómo se puede utilizar la calculadora de capacidad de carga de Flexpipe para fabricar carros de alta resistencia capaces de soportar 2.000 libras.

¿Cuánto peso puede soportar una estructura Flexpipe? 

Julien Depelteau – Cofundador y Vicepresidente de Desarrollo Estratégico de Flexpipe – se encuentra a menudo con fabricantes que desean comprender mejor la capacidad de carga de las estructuras Flexpipe. Los nuevos clientes suelen preguntar cuánto peso pueden soportar o aguantar los tubos de acero, a lo que Julien siempre responde con…

“Depende del grosor y la longitud del tubo”. – Julien 

Durante estas conversaciones, Julien explica que el sistema de tubos de acero y juntas está diseñado para ser modular y escalable. El objetivo es diseñar la estructura Flexpipe en torno a la capacidad de carga del tubo en función de su grosor y longitud, y luego apoyar la estructura según sea necesario con tuberías adicionales. Dado que los tubos son baratos (aproximadamente 1 dólar por pie), añadir un soporte a la estructura es extremadamente sencillo y rentable.

“La capacidad de carga es una pregunta habitual de personas que nunca han diseñado o montado una estructura Flexpipe, lo cual es bueno. Queremos que piensen así. Determinar la capacidad de carga de una estructura es el primer paso importantísimo”.  – Julien 

La larga historia de éxitos del sistema de tubos y juntas

Los tubos y juntas de acero de Flexpipe tienen su origen en el Sistema de Productos Toyota. Como creador de la fabricación ajustada y de las metodologías de mejora continua, Toyota utilizaba originalmente el bambú como principal material estructural. Gradualmente, con el tiempo, los tubos de acero sustituyeron al bambú.

En última instancia, el sistema de tubos y juntas lleva más de 70 años ayudando a los fabricantes a mejorar los procesos, ahorrar dinero y reducir su huella en el taller. Como afirma Julien…

“Los clientes siempre se sorprenden de lo rígida, fuerte y duradera que resulta su estructura Flexpipe. El peso viene determinado por lo que estás diseñando y por cómo montas y soportas tu estructura.” – Julien

Todo tipo de fabricantes de diversas industrias confían en los sistemas de tubos y juntas de acero. Entre los primeros en adoptar este sistema escalable se encuentran múltiples Primes aeroespaciales y grandes fabricantes de automóviles como Toyota, GM, Honda, Ford y otros. Estos incondicionales consideran el sistema de tubos de acero y juntas como una parte fundamental de cualquier iniciativa Kaizen o de mejora continua.

Quizá no haya mejor testimonio de la fuerza de la solución de tuberías de acero que considerar lo grandes que pueden ser algunos de los conjuntos integrados en los mercados aeroespacial y de automoción. Para estas industrias, no se trata sólo de una solución de manipulación de materiales; los tubos de acero de Flexpipe se han utilizado para crear bancos de trabajo personalizados, células de trabajo ajustadas, mesas, unidades de almacenamiento y todo tipo de estructuras de fabricación diversas.

El sistema también se ha utilizado en el transporte como medio para asegurar y proteger piezas complejas y productos acabados. En la industria aeroespacial, el uso de tubos y juntas de acero -con espuma protectora alrededor de los tubos– para asegurar de forma segura complejos conjuntos integrados es algo habitual.

Material: Acero Q235 – Acero al carbono laminado en frío (SPCC)

Todos los tubos de acero Flexpipe están fabricados con acero Q235, que es acero al carbono laminado en frío, comúnmente denominado SPCC. Las siglas SPCC significan “chapa de acero al carbono comercial”. SPPC se considera una norma japonesa JIS.

Entonces, ¿qué significa exactamente acero al carbono laminado en frío? 

Y lo que es más importante, ¿qué resistencia tiene el acero al carbono laminado en frío y cuáles son sus ventajas?

• Infusión de carbono

El acero al carbono es un acero al que se le ha infundido carbono para aumentar su resistencia y dureza. Cuanto mayor sea el porcentaje de carbono, más resistente será el acero y más podrá soportar los impactos. Sin embargo, el carbono es susceptible a la corrosión, por lo que el acero laminado en frío de Flexpipe está galvanizado y protegido con una capa de polietileno (PE).

• Procesos para aumentar la resistencia

Los procesos de tratamiento térmico se utilizan en múltiples aplicaciones industriales para aumentar la resistencia del acero. Los procesos típicos son el recocido, el templado, el revenido y la normalización. El calentamiento del acero por encima de su temperatura de recristalización -o de su fase de recristalización- modifica la microestructura del acero. Esto cambia el tamaño del grano del acero, su uniformidad y su distribución hasta que la microestructura se realinea.

Controlando la velocidad de enfriamiento tras el tratamiento térmico, las empresas pueden mejorar drásticamente las propiedades mecánicas del acero y aumentar su resistencia, durabilidad y dureza. El acero laminado en caliente es un acero que ha pasado por un proceso de tratamiento térmico. Básicamente, se calienta mientras se comprime a través de grandes rodillos industriales.

El acero laminado en frío no es más que acero laminado en caliente sometido a un proceso adicional de endurecimiento. Sin embargo, esta vez el acero es comprimido por grandes rodillos a temperatura ambiente. Este paso adicional de aumento de la resistencia significa que el acero laminado en frío es un 20% más resistente que el laminado en caliente y puede soportar mayores cargas de tensión.

Los tubos de acero de Flexpipe se fabrican con acero laminado en frío, que es un 20% más resistente que el acero laminado en caliente.

• Propiedades mecánicas y ventajas

El acero al carbono Q235 laminado en frío es un material duradero conocido por su resistencia, su capacidad para soportar grandes esfuerzos (cargas) y su excelente soldabilidad. El acero al carbono laminado en frío se utiliza en la construcción residencial y comercial a gran escala y en proyectos de infraestructuras. Es un acero de alta resistencia que se utiliza en la industria ferroviaria, para la construcción de puentes y edificios comerciales y es un material fundamental para tuberías y accesorios industriales. 

Pruebas de compresión Instron

Una vez más, el aspecto más importante de cualquier estructura Flexpipe es asegurarse de que se ha tenido debidamente en cuenta la capacidad de carga. Debe conocer el peso que puede soportar una tubería de una longitud y un grosor determinados antes de que se produzca una deformación plástica, que es básicamente el punto en el que el peso supera el límite elástico del acero.

Una vez que el peso supera el límite elástico del acero, se producirá una distorsión en forma de pandeo, flexión o torsión. Esta distorsión es permanente. Dado que la resistencia a la tracción final del acero Q235 ya se ha establecido entre 400 y 550 MPa, y que el límite elástico es de 250 MPa, Flexpipe optó por realizar pruebas de compresión a lo largo de los tubos.

Las pruebas de compresión son ideales porque pueden realizarse en tubos de diferentes longitudes y grosores. Cuanto menor sea la longitud de la tubería, más peso podrá soportar, como se indica en la imagen anterior. Dado que los clientes de Flexpipe cortan diferentes longitudes en función de los distintos requisitos estructurales, era necesario realizar las pruebas de compresión en varias longitudes de tubo de acero.

Flexpipe hizo exactamente eso. Las pruebas se realizaron en tuberías de acero de 0,7 mm, 1 mm y 2 mm de grosor en diferentes longitudes. Estos ensayos fueron realizados en una máquina Instron por Micom Laboratories en junio de 2017, que es un laboratorio de ensayos independiente de terceros.

La imagen superior de la máquina Instron 5900R muestra los múltiples anillos circulares de la plantilla. Estos anillos circulares corresponden a la longitud del tubo ensayado.

Se ensayaron tubos de todas las longitudes. Se ensayaron tubos de 12, 24, 36, 48, 60, 72, 84 y 96 pulgadas. Los resultados se utilizaron para definir la tabla de capacidad de carga de Flexpipe, una guía para los clientes a la hora de diseñar y determinar la cantidad de peso que pueden soportar sus estructuras.

Tabla de capacidad de carga

que figura a continuación indica el peso que pueden soportar los tubos Flexpipe con una carga puntual.

Para simplificar aún más el proceso, Flexpipe ha creado la siguiente calculadora de capacidad de carga. Según Julien…

“Creamos la calculadora de capacidad de carga para que los clientes pudieran determinar el peso de carga de sus estructuras Flexpipe. Esta herramienta sencilla y fácil de usar fue posible gracias a las pruebas de compresión que realizamos.” – Julien 

La prueba definitiva: Un bloque de hormigón de 2.000 libras

La calculadora de capacidad de colocación es fundamental al inicio de cualquier nuevo diseño. Esta sencilla herramienta es un instrumento esencial de buenas prácticas. Sin embargo, para acentuar lo duradera que puede ser una estructura Flexpipe, se construyó un carro para soportar un bloque de hormigón de 2.000 lb.

“Utilizamos una excavadora para izar el bloque de hormigón en el carro y luego lo movimos de un lado a otro. Ese bloque pesa al menos 2000 libras”. – Julien 

Al final, siempre se trata del equipo.

Tubos cuadrados resistentes para estructuras robustas

Los tubos cuadrados son una solución sencilla, rentable, duradera y robusta para empresas que buscan aumentar la resistencia de su base sobre remolcadores u otras estructuras pesadas

Si bien los tubos redondos de acero de Flexpipe han obtenido un importante reconocimiento por su resistencia y versatilidad, existe otra oferta innovadora de la empresa que aborda necesidades estructurales específicas: los tubos cuadrados de alta resistencia. Están diseñados para estructuras robustas, específicamente en sectores que exigen un uso eficiente del espacio y durabilidad. Reconociendo la importancia de las estructuras que pueden soportar un peso sustancial y resistir el paso del tiempo, los tubos cuadrados de Flexpipe han sido diseñados meticulosamente.

Estas tuberías, que complementan perfectamente la metodología 5S, prometen un desgaste mínimo, lo que garantiza la reducción de residuos y la optimización de la eficiencia. Su distintivo diseño geométrico ofrece beneficios estructurales únicos, lo que los hace ideales para proyectos que requieren bordes lineales fuertes o aquellos que valoran una estética moderna. Al integrarse perfectamente con otros sistemas Flexpipe, estos tubos cuadrados son un testimonio del compromiso inquebrantable de la empresa de ofrecer soluciones integrales y modulares a su clientela.

Soluciones de manipulación de materiales modulares, escalables, de alta resistencia y duraderas

Flexpipe Inc. es reconocida como innovadora, diseñadora, fabricante, ensambladora y experta en sistemas modulares y escalables de tubos y juntas de acero. La empresa se ha convertido rápidamente en el recurso al que acuden las empresas que desean adoptar las mejores prácticas de fabricación ajustada al tiempo que reducen sus costes de manipulación de materiales.

Si está interesado en saber más sobre las historias de éxito de nuestros clientes al utilizar Flexpipe, visite nuestra sección de casos prácticos.