Mecánica del Rizado (Curling) 2 - Rizado en Dirección Transversal

El rizado en la dirección transversal (DT) es un poco más difícil de entender que el rizado en la dirección de la máquina (DM). Se nos ocurren tres fuentes comunes del rizado en DT:

• Esfuerzos desiguales en DM en materiales con igual coeficiente de Poisson
• Materiales con diferentes coeficientes de Poisson
• Materiales que tienen otros mecanismos de cambio dimensional ( amplia tercera categoría ).

¿Porque el rizado en DM y DT comunmente estan en direcciones opuestas (hacia diferentes lados)?
La principal causa del rizado en DT es la tensión relacionada , pero es un efecto secundario causado por la contracción de Poisson . Cuando los materiales se alargan con la tensión , ellos no cambian necesariamente su densidad , por lo tanto , cualquier aumento de longitud estará acompañado por una disminución en el espesor y el ancho.

El cambio de espesor es casi indetectable , pero el cambio del ancho puede ser significativo . Para la mayoría de los materiales sólidos , el coeficiente de Poisson ( la relación negativa de un esfuerzo direccional con otro) es de 0,3 .

Por ejemplo , si una bobina tiene una deformación de 0,2 % en DM y un coeficiente de Poisson de 0.3, la deformación en DT será -0,06 % . (Esto crearía un cambo de 0.72 mm para un ancho de 1,500 mm).

En la laminación de materiales similares, el coeficiente de Poisson explica por qué la mayoría de las muestras se rizaran hacia un lado (positivo ) en la DM y hacia el otro lado (negativo ) en la DT. Asimismo, si las deformaciones en DM estan igualadas, entonces las deformaciones en DT también estarán igualadas, y la muestra no tensada estará plana en ambas direcciones DM y DT .

¿Por qué una muestra tendría rizado en DT si no hay tensión en la DT?
Si los materiales tienen coeficientes de Poisson desiguales, entonces igualar la tensión en DM no igualara la tensión en DT . Muchos materiales sólidos, aquellos sin una estructura porosa , tendrán un típico coeficiente de Poisson de 0.3. Sin embargo , los materiales con burbujas de aire dentro de su estructura, tales como películas porosas o espumas, materiales fibrosos ( no tejidos, papeles ), o productos textiles, puede anular su espacio de aire bajo tensión , cambiando su densidad.

Estos tipos de materiales puede tener coeficientes de Poisson de 1.0 o mas. En general, a mayor espacio de aire en la bobina, mas alto puede ser su coeficiente de Poisson. Este mecanismo no deberia ser un factor en productos de películas para ventanas .

En la Parte 3 de esta serie, vamos a enfrentar el cambio dimensional sin tensión..

Tim Walker, experto en manejo de bobinas, presidente de TJWalker + Assoc., tiene 25 años de experiencia en procesos de bobinas, entrenamiento solucion de problema en desarrollo y produccion. Tel 651-686-5400; tjwalker@tjwa.com ; www.webhandling.com .

Timothy J. Walker - Paper, Film & Foil Converter (PFFC)
August 27, 2013,