Guía para principiantes sobre el proceso de fabricación de conductos de chapa metálica

 

Un conducto de chapa de metal desempeña un papel integral en los sistemas de HVAC.

Por lo tanto, la fabricación de conductos de chapa de metal es crítica en los sistemas de HVAC para un flujo de aire y circulación eficientes.

La guía de hoy te lleva a través de los aspectos fundamentales sobre el proceso de fabricación de conductos de chapa de metal, desde el diseño de conductos de chapa de metal y la selección de materiales hasta varios procedimientos de fabricación.

Entonces, si deseas ser un experto en la fabricación de sistemas de conductos de chapa de metal, lee esta guía.

Paso 1: Diseño de Conductos de Chapa de Metal para Fabricación

Un sistema de conductos de chapa de metal o conductos de aire es un conjunto de muchas partes y componentes. Por lo tanto, el proceso de diseño puede variar ligeramente dependiendo de los requisitos de la aplicación.

Entonces, al ensamblar todos los accesorios de HVAC, obtienes un sistema completo como este:

 Red de Conductos

Pero, antes de explorar el proceso de diseño de conductos, hagamos un rápido resumen:

¿Qué es un Conducto en HVAC?

Es un tubo, tubería o canal en el sistema de HVAC para el flujo libre de aire.

Por lo tanto, al conectar estos canales o tubos utilizando varios accesorios, tienes un sistema de conductos.

 Sistema de Conductos

Generalmente, los sistemas de conductos de HVAC están disponibles como:

  1. Conductos flexibles – estos son conductos de HVAC flexibles. Son adecuados para lugares que requieren flexión. Además, están hechos de alambre flexible o bobina cubierta con material flexible
  2. Conductos rígidos – como su nombre indica, estos conductos no se doblan. Están disponibles en formas rectangulares o cilíndricas.

Para el alcance de esta guía, nos centraremos únicamente en conductos de chapa de metal.

 Conducto de Chapa de Metal Redondo

 Conducto de Chapa de Metal Rectangular

 Conducto de Chapa de Metal Espiral

Además de estos, también tenemos sistemas de conductos en forma ovalada. Idealmente, estos son los diseños de conductos de HVAC más comunes que puedes considerar.

Consideraciones de Diseño de Conductos de Chapa de Metal

El diseño es una etapa crítica en la fabricación de conductos de chapa de metal. Determina el costo, la eficiencia y la practicidad del sistema final de conductos de aire de HVAC.

Existen ciertos aspectos que debes considerar durante el proceso de diseño tales como:

1. Determinar las Características del Flujo de Aire

Al dimensionar el sistema de conductos, es crítico evaluar:

  • Cantidad de aire que fluirá en el conducto de HVAC, que normalmente se expresa en pies cúbicos por minuto
  • El tamaño del conducto cuyas medidas están en pies cuadrados
  • La velocidad a la que debe fluir el aire en el sistema de conductos de HVAC, que se puede determinar en pies por minuto

Bueno, hay otras características del flujo de aire que deberías analizar, tales como;

  • Presión – estas incluyen presión de calibre y presión absoluta
  • Densidad del aire
  • Análisis de los principios del flujo de aire

Además, también debes conocer la presión en el sistema de conductos. Aquí, puedes evaluar:

  • Presión estática
  • Presión total
  • Presión de velocidad

Después de determinar todos estos parámetros, será más fácil diseñar un sistema de conductos de chapa de metal específico para tus aplicaciones.

2. Componentes de Conductos

Hay muchos componentes que conforman el sistema de conductos de aire.

Incluso al diseñar el conducto, debes averiguar cómo integrarlo con otros accesorios de HVAC tales como:

  • Botas de conducto
  • Adaptadores de conducto
  • Ángulos de conducto
  • Tapas de conducto
  • Grapas de conducto
  • Cuellos de conducto
  • Esquinas de conducto
  • Acoplamientos de conducto
  • Curvas de conducto
  • Reductores o aumentadores de conducto
  • Plenums de conducto
  • Tees de conducto
  • Y de conducto
  • Caja de retorno de aire de conducto
  • Marco de retorno de aire de conducto
  • Transiciones de conducto

Dependiendo del diseño del conducto de HVAC, puede tener más componentes.

Idealmente, estos componentes también determinarán el diseño del conducto. Recuerda que deben unirse perfectamente para un flujo de aire óptimo.

Además, pueden afectar las características del flujo de aire. Por supuesto, todo esto determina el dimensionamiento del conducto a largo plazo.

3. Clasificación de Conductos

Los criterios de clasificación son un aspecto fundamental en el diseño de conductos. Ampliamente, puedes clasificar los conductos dependiendo de:

  • Velocidad donde puedes tener velocidades altas, medias o bajas
  • Clasificaciones de presión – nuevamente, puedes tener presión baja, media y alta

4. Formas de Conducto de HVAC

 Formas de Conducto

Cuando se trata de fabricar conductos de chapa de metal, tendrás:

Diseño de Conducto Redondo

Es un conducto eficiente debido a la baja resistencia al flujo de aire.

Al comparar conductos con la misma capacidad, los conductos redondos requieren menos chapa de metal para la fabricación. Por supuesto, este no es el caso en conductos rectangulares y conductos cuadrados.

Por lo tanto, cuando se trata del costo de fabricación, el conducto redondo será asequible.

Generalmente, los conductos redondos son conocidos por:

  • Menores caídas de presión
  • Caracterizados por un mejor flujo de aire
  • Baja acumulación de suciedad, reduciendo así el crecimiento bacteriano
  • Rendimiento acústico superior
  • Puede requerir menos aislamiento
  • Vienen en longitud mayor

Recuerda, puedes fabricar conductos redondos usando chapa de metal lisa o con costuras de bloqueo en espiral.

Las costuras de bloqueo en espiral hacen que el conducto redondo sea más rígido. Además, al agregar costuras en espiral, puedes utilizar chapa de metal con calibres más ligeros.

Finalmente, las fugas en los conductos en espiral son menores. Cuando se trata de sellar las fugas, el proceso es más fácil en sistemas de conductos redondos que en conductos cuadrados o rectangulares.

Diseño de Conducto Rectangular

Cuando se trata de adaptarse a la mayoría de los edificios, estos diseños de conductos son fáciles de instalar.

Puedes personalizar fácilmente los conductos rectangulares ajustando la relación ancho-alto en caso de limitaciones de espacio.

Normalmente, nos referimos a la relación ancho-alto como el relación de aspecto en HVAC. Por lo tanto, incluso al diseñar el conducto rectangular, la relación de aspecto no debería superar 4.

Los conductos con relaciones de aspecto superiores a 4 son:

  • No es eficiente ya que se utilizará más material
  • Propenso a pérdidas de alta presión

En la mayoría de los casos, una relación de aspecto de 2 o 3 le servirá bien.

Incluso al elegir estos conductos, es importante prestar atención a los siguientes elementos críticos:

  • Juntas difíciles de sellar
  • Caída de alta presión
  • Alto costo en términos de material al comparar conductos rectangulares con conductos redondos
  • Si no está diseñado correctamente, puede tener una alta relación de aspecto
Diseño de Conductos Ovalados

En caso de que haya un espacio limitado, puede manipular la altura del conducto redondo. Con este diseño, seguirá disfrutando de los beneficios de los sistemas de conductos de HVAC redondos.

Sin embargo, puede experimentar los siguientes desafíos:

  • Los accesorios de conductos de HVAC son difíciles de encontrar y fabricar
  • Manipular tamaños grandes puede ser un desafío
  • Curiosamente, estos conductos pueden volverse más circulares cuando se someten a una presión extremadamente alta
  • Donde hay una relación de aspecto grande, unir los conductos ovalados puede ser difícil.

En ocasiones, es posible que desee reemplazar conductos rectangulares con conductos redondos y viceversa.

En tales situaciones, su diseño debe tener en cuenta el diámetro equivalente.

Con la fabricación de conductos de HVAC, el diámetro equivalente es el diámetro de un sistema de conductos circulares con la capacidad de generar una caída de presión en los conductos rectangulares. Por supuesto, esto debería ser bajo las mismas características de flujo de aire.

1. Dimensionamiento del Conducto para HVAC

En general, puede usar estos métodos para dimensionar conductos para el sistema de HVAC:

  • Método de fricción igual
  • Método de reducción de velocidad
  • Método de recuperación estática

Como puede ver, el diseño de conductos de chapa metálica implica muchas consideraciones y cálculos. Por esta razón, es posible que no hayamos cubierto todo en detalle aquí.

Sin embargo, aquí hay algunos recursos útiles para usted:

Paso 2: Elección del Material de Conducto de Chapa Metálica

Aunque el aluminio y el acero galvanizado siguen siendo materiales clave en la fabricación de conductos de chapa metálica, los fabricantes están adoptando otros metales para aplicaciones especializadas.

Recuerde, existen ciertos entornos como entornos altamente ácidos o corrosivos. Estos requieren materiales altamente resistentes a la corrosión.

Veamos algunos materiales que puede considerar para la fabricación de sus conductos de chapa metálica de HVAC:

Acero Galvanizado

Los conductos de acero galvanizado son comunes en la mayoría de las aplicaciones industriales y domésticas.

Puede considerar tanto:

  • ASTM A653 como
  • Recubrimiento C90

Los conductos de acero galvanizado son resistentes a la corrosión. También pueden soportar temperaturas más altas.

Puede obtener más información sobre los Procesos de Fabricación de Chapa Metálica Galvanizada.

Aluminio

El conducto de aluminio es adecuado para salas limpias. Las aleaciones más comunes para las fabricaciones de conductos de aluminio son:

  • ASTM B209
  • Serie 1100
  • Serie 3003
  • Serie 5052

Además, puede utilizar conductos de aluminio para aire con contenido de humedad. También son perfectos para sistemas de escape o sistemas de conductos de HVAC ornamentales.

Los conductos de aluminio son buenos por su resistencia y ligereza. Puede reforzar el aluminio y doblarlo múltiples veces.

Además, puede instalar conductos de aluminio sin requerir mucho soporte estructural.

Puede obtener más información sobre el Proceso de Fabricación de Chapa Metálica de Aluminio.

Acero Inoxidable

Los sistemas de conductos de acero inoxidable también son populares en los sistemas modernos de HVAC. Son perfectos para aire con alto contenido de humedad, humos de escape de la cocina, etc.

Para los conductos de acero inoxidable, puede considerar estas calidades:

  • ASTM A167
  • Clase 302/304

A veces puede aplicar ciertos acabados superficiales como No. 2B en caso de que esté fabricando conductos ocultos. Alternativamente, el acabado superficial No. 4 es popular para los conductos de acero inoxidable que están expuestos.

La propiedad superior de resistencia a la corrosión hace que los conductos de acero inoxidable sean adecuados para la mayoría de los entornos hostiles.

Puede obtener más información sobre la Fabricación de Chapa Metálica de Acero Inoxidable.

Cobre

Los sistemas de conductos de cobre son populares en aplicaciones especializadas. Por supuesto, también pueden ser decorativos.

Los conductos de cobre son comunes para sistemas de escape en algunas industrias químicas.

El cobre es popular por su ductilidad, conductividad térmica, conductividad eléctrica y propiedades antimicrobianas.

Aquí hay más información sobre la Fabricación de Chapa Metálica de Cobre.

Acero al Carbono

Los conductos de acero al carbono son una opción perfecta para aplicaciones a alta temperatura. Sin embargo, pueden requerir un recubrimiento especial para aplicaciones industriales.

Puede obtener más información sobre la Fabricación de Chapa Metálica de Acero.

Dependiendo de su requisito de conductos de metal, puede usar cualquier otra chapa metálica. Sin embargo, debe evaluar los costos de fabricación y mantenimiento.

Paso 3: Técnicas de Fabricación de Conductos de Chapa Metálica

Cuando se trata de fabricar conductos de chapa metálica, el proceso puede variar ligeramente según el tipo y las configuraciones.

Idealmente, todos los procesos siguen siendo los mismos, excepto cuando se trata de dar forma a los conductos de chapa metálica.

Veamos cómo se fabrican los conductos de chapa metálica:

Fabricación de Conductos de Chapa Metálica Redondos

La fabricación de conductos de chapa metálica puede variar ligeramente según la configuración.

Fabricación de Conductos Metálicos en Espiral

El proceso implica:

  1. Elegir el material del conducto de chapa metálica; puede ser aluminio, acero inoxidable o acero galvanizado
  2. Cortar la chapa metálica para hacer tiras; las dimensiones de las tiras metálicas dependerán del diseño del conducto
  3. A continuación, introducirás la tira metálica en la máquina de fabricación de conductos en espiral.
  4. Por lo general, las máquinas de fabricación de conductos en espiral tienen capacidades de soldadura interna y externa. Sin embargo, el diseño de la máquina puede variar.
  5. A medida que introduces la tira metálica en la máquina, se enrolla y suelda al mismo tiempo. Por lo general, este es un proceso continuo que produce conductos en espiral.

Proceso de fabricación de conductos en espiral Proceso de fabricación de conductos en espiral[/caption>

Fabricación de Conductos Metálicos Redondos sin Costura en Espiral

Una vez más, la fabricación de conductos redondos es sencilla:

  1. Elegir el material para los conductos, que puede ser acero inoxidable, aluminio o acero galvanizado
  2. Cortar la chapa metálica con un cortador láser, cortador de plasma o cualquier técnica adecuada a las dimensiones recomendadas
  3. Formar la chapa metálica en una forma circular; la chapa debería formar un círculo completo, dejando una pequeña sección para la soldadura
  4. Soldar las dos secciones; formarás un conducto completo y continuo, que será el conducto redondo o circular. Alternativamente, puedes utilizar una unión para unir las secciones de conducto de chapa metálica.

Estrechamente relacionado con estos dos procesos está la fabricación de conductos ovalados. El proceso es similar a los dos anteriores.

Idealmente, un conducto ovalado es un conducto redondo o circular que ha sido “estirado”. Por lo tanto, empezarás haciendo un conducto redondo. Luego, usarás una máquina especial para fabricar los conductos ovalados.

Fabricación de Conducto de Chapa Metálica Rectangular y Conducto de Chapa Metálica Cuadrado

La diferencia entre los conductos de chapa metálica rectangular y los conductos de chapa metálica cuadrados radica en las dimensiones. Sin embargo, el proceso de fabricación de los conductos es el mismo.

Normalmente, el proceso de fabricación implica:

  1. Elegir un material adecuado para el conducto metálico; puedes elegir acero galvanizado, aluminio, cobre o acero inoxidable
  2. Cortar la chapa metálica según las dimensiones del diseño (paso 3). En la mayoría de los casos, para formar un conducto rectangular o cuadrado, formarás dos chapas metálicas. Luego, las unirás para formar un sistema completo. Puedes utilizar un cortador de plasma, cortador láser o cualquier otra herramienta adecuada para cortar chapa metálica.
  3. Implica formar las dos chapas metálicas en formas de “L”. Debería haber bordes superpuestos para permitir la unión o el ensamblaje.
  4. Unir las dos piezas mediante remachado o soldadura. Puedes utilizar un mecanismo adecuado, como deslizar la sección doblada y fijarla con tornillos o sujetadores. Independientemente del método que elijas, la unión debe ser segura.

Aquí hay algunos mecanismos comunes de unión:

Ensamblaje de conductos de chapa metálica Ensamblaje de conductos de chapa metálica[/caption>

Nota: El proceso de fabricación de conductos de chapa metálica puede variar dependiendo de la máquina y los requisitos de diseño. Para cualquier consulta sobre la fabricación personalizada de conductos de chapa metálica, puedes contactar al equipo técnico de KDM.

Después de la exitosa fabricación de los conductos de chapa metálica, puedes aplicar un acabado de superficie adecuado. Normalmente, dependerá de dónde planees utilizar los conductos de chapa metálica.

Algunas opciones disponibles incluyen:

  • Pintura
  • Pulido
  • Revestimiento en polvo
  • Lavado con arena u otros acabados de superficie personalizados.

Aquí tienes guías detalladas sobre:

Finalmente, debes someter los conductos de chapa metálica a varias pruebas de calidad. Algunos controles de calidad incluyen:

  • Acabado de superficie uniforme
  • Dimensiones consistentes
  • Calidad de las uniones soldadas
  • Comprobar la rugosidad de la superficie
  • Comprobar la posibilidad de fugas
  • En la medida de lo posible, deben cumplir con los estándares locales de calidad y seguridad

Conclusión

En resumen, la fabricación de conductos de chapa metálica requiere elegir un diseño, tener las dimensiones correctas, seleccionar el material y adoptar el proceso de fabricación adecuado.

Con la máquina y la experiencia adecuadas, puede ser un proceso sencillo.

En KDM, fabricamos sistemas y accesorios de conductos de HVAC; habla con nuestro equipo ahora.

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