Cables de acero - todo lo que tienes que saber

Cables de acero

Los cables de acero forman parte de los elementos más empleados y de gran importancia en muchísimas industrias, conozcamos más a fondo de que se tratan, sus tipos, aplicaciones, características, mantenimiento, su resistencia y más sobre lo que implica el tema de los cables de acero.

¿Qué son los cables de acero?

Los cables de acero son elementos mecánicos que trabajan  bajo esfuerzos de tensión, y están formados por un conjunto de alambres de acero adecuadamente sometido a varias operaciones para obtener el cable de acero deseado; generalmente el diámetro de dichos cables varía entre 20 mm y 150 mm

rollo de cable de acero
Imagen de cable de acero enrollado

Partes del cable de acero

Entre los principales elementos que conforman un cable de acero podemos nombra a tres: los alambres de acero, torón y alma, a continuación exploremos de que se trata cada uno.

Partes de un cable de acero y torones
Imagen de un torón de cables de acero y sus partes

Alambres

Los alambres son los elementos más básicos y además materia prima para la fabricación de cables de acero, pueden ser de gran variedad y acabados, como alambres negros, recubiertos, galvanizados, inoxidables etc. generalmente pertenecen a los aceros con alto porcentaje de carbono ya que están pensados para soportar grandes cargas de tensión; de acuerdo a las aplicaciones de los cables resultantes, los alambres pueden tener entre 0.6 y 8 mm de diámetro aproximadamente.

Torón o cordón

El torón consiste en un enrollamiento de forma helicoidal formado por un número limitado de alambres enrollados alrededor de un elemento central, los torones  a la vez sirven para formar un cable altamente resistente.

Tipos de torones en cables de acero

Tipos de torones para cables de acero
Imagen de los tipos de torones en cables de acero
  • Torón de capa simple.- se trata de un cordón básico, generalmente formado por un alambre central y 6 alambres que lo rodean helicoidalmente. Su estructura más común es 1+6= 7.
  • Torón  Seale.- este tipo de  cordón posee dos capas de alambres enrollados sobre un alambre central, por lo general, la segunda capa posee alambres más gruesos que los de la primera capa, de tal manera que poseen mayor resistencia a la abrasión. La estructura más común es de un alambre central, 9 alambres en la primera capa y otros 9 en la segunda capa, por lo que finalmente se tiene un torón de 19 alambres.
  • Cordón Filler.- Este tipo de cordón además de dos capas de alambre, posee una capa intermedia con hilos delgados que rellenan los espacios que quedan entre las capas de alambre, este tipo de cordón posee una mayor sección transversal y es resistente a esfuerzos de aplastamiento. Su estructura es básicamente un alambre central sobre ella va enrollada 6 alambres, sobre el enrollamiento se agrega otros 6 hilos delgados y finalmente se cubre con una capa de 12 alambres, sumando en total 25 alambres en el cordón.
  • Cordón Warrington.- Este tipo de torón posee don capas, se diferencia de otros por la particular estructura en su última capa, pues los alambres son de distintos diámetros y se intercalan, de tal manera que su estructura también está formada por un alambre central, 6 alambres en su primera capa y en su segunda capa posee 12 alambres de dos diámetros diferentes que se intercalan, haciendo un total de 19 alambres.
  • Torón Warrington Seale.- este es un fantástico torón con varias capas, una combinación monumental de seale y warrington, compuesto por alambres  delgados y gruesos seleccionados tan cuidadosamente, los alambres delgados aportan flexibilidad a los cordones, mientras los alambres gruesos de añaden un gran toque de resistencia a la abrasión. Con respecto a su estructura, generalmente están formados por un alambre central, con 7 alambres en la primera capa, en la siguiente capa cuenta un total de 14 alambres de distintos diámetros intercaladas y finalmente posee 14 alambres de igual grosor en su última capa, de esa manera suma un total de 36 alambres.

Alma

Se conoce con este nombre al elemento central que sirve como soporte a los torones cuando estos son enrollados helicoidalmente sobre el alma para formar un cable de acero de alta resistencia. Además del acero, también se pueden emplear materiales tipo fibra como el polipropileno para fabricar almas para cables.

Tipos

Existen varios tipos de cables de acero, como veremos a continuación, entre los principales criterios de clasificación están su estructura, aplicaciones, materiales, etc.

Clasificación según su estructura

Los cables de acero están formados por torones enrollados sobre un núcleo o alma, según la cantidad de torones y la cantidad de alambres en cada torón podemos distinguir los siguientes:

  • Cables formados por 6 torones en las que los torones poseen entre 7 y 15 alambres
  • Cables de acero con 6 torones de 16 a 26 alambres cada uno.
  • Los cables de seis cordones con número de alambres entre 27 y 49.
  • Los cables de acero con 6 torones de entre 50 y 74 alambres cada uno.

Enrollamiento de cables de acero

También podemos clasificar a los cables de acero según el tipo de arrollamiento que poseen:

  • Cables con arrollamiento regular.- son aquello en los que el sentido de giro de los torones en el cable es contrario al sentido de giro de los alambres en los torones.
  • Cabes con arrollamiento Lang.- en este caso, los alambres de los cordones y los cordones en el cable son enrollados en el mismo sentido
  • Con arrollamiento alternado.- se trata de cables que poseen la combinación de las anteriores, es decir están alternados de tal manera que algunos poseen sentidos de arrollamiento iguales y contrarios.
  • Cables con torsión a derecha o izquierda, esta clasificación se refiere a la dirección que toma el enrollamiento, tanto los cables regulares como Lang pueden tener direcciones a derecha o izquierda.

Fabricación

Los cables de acero son fabricados a partir de hilos de acero o alambres, tanto los diámetros como la cantidad de alambres empleados dependen directamente de condiciones en que trabajará dicho cable.

Preformado

Este proceso consiste en dar forma tanto a los alambres y torones antes de enrollarlos sobre un núcleo, de tal manera que antes de formar parte de un cable, estos ya tengan de alguna manera esa forma final, esto sirve para que finalmente los alambres queden en su lugar, sin que los esfuerzos internos y fuerzas elásticas traten de desestabilizar el arrollamiento conseguido.

Fabricación de torones

Se empiezan fabricando los cordones o torones, para ello se dispones bobinas de alambre que serán cargados a unas máquinas cableadoras especiales, estas máquinas fantásticas  están adecuadamente montadas y ajustadas de tal manera que los alambres son tensados y enrollados sobre un alambre central firmemente a base de rotación. A medida va girando la máquina, los alambres van avanzando para pasar por un troquel y formar el cordón con el diámetro deseado, en ese punto se le suministra lubricante que ayuda a los hilos enrollados a pasar sin problemas y además mejora su capacidad para deformarse.

El cordón sale del troquel, se limpian los lubricantes en exceso pero sin embargo las fuerzas elásticas que aún están presentes en los alambres ya enrollados tratan de hacer volver a su estado anterior, en esas circunstancias es necesario aplicar una fuerza considerable para eliminar dichas fuerzas, para ello se hace pasar por rodillos que imprimen una fuerte carga, de esa manera los cables quedan mucho más estabilizados.

Una vez fabricados los cordones, es momento de pasar a fabricar los cables propiamente dichos. Exploremos a continuación.

Fabricación de los cables

Los cables de acero están formados por varios torones, para ello, los cordones obtenidos en el anterior proceso se montan en otra máquina más grande llamada cerradora, en esta máquina los cordones giran sobre un cable central denominado alma.

De manera similar que en el proceso de fabricación de cordones, la máquina enrolla a los cordones tensándolos adecuadamente, el núcleo y los cordones a su alrededor convergen en un troquel, se les suministra una gran cantidad de lubricante y sale de allí hermosos cables de acero de alta resistencia, las dimensiones de diámetro pueden haber sufrido pequeñas variaciones y para corregirlas se hace pasar el cable obtenido por medio de rodillos calibradores, finalmente, los cables son embobinados en un carrete para ser enviados.  

Cabe señalar que de acuerdo al objetivo de los cables se le pueden aplicar algún proceso más ya sea para mejorar sus propiedades mecánicas, estéticas o lo que sea necesario.

Los cabes de acero se someten a control para asegurar la calidad, pruebas de tensión, torsión, etc. son practicadas sobre ellas.

Características

Entre las principales características de los cables fabricados de acero, podemos nombrar los siguientes:

  • El diámetro.- diámetro útil y diámetro nominal.
  • El tipo de torsión.- puede ser regular o tipo lang.
  • Acabado superficial.- pueden ser naturales, recubiertos, galvanizados, inoxidables, etc.

Aplicaciones

Los cables de acero están ampliamente aplicados, los podemos encontrar en una enorme cantidad de estructuras, máquinas e infraestructuras tales como:

  • En máquinas industriales como excavadoras, plataformas petrolíferas, grúas de construcción, maquinaria agrícola.
  • Los cables de acero son bastante usados en la instalación de ascensores, elevadores, teleféricos, etc.
  • Se pueden aplicar como soporte de grande estructuras tales como techos, puentes y estructuras estáticas.
Aplicación de cables de acero en teleféricos
Cables de acero en teleféricos
Usos de cables acerados en gruas
Cables de acero en gruas
Aplicación de cables de acerados en puentes
Puente con cables de acero

Resistencia de cables de acero

Cuando hablamos de resistencia de cables de acero, nos referimos a varios tipos de resistencia, tales como la resistencia a la tracción, resistencia a la fatiga, al desgaste, abrasión, corrosión, etc. La resistencia de un cable de acero, depende directamente de varios factores como: el material de los alambres, sus dimensiones, el diseño de los cordones, etc. además hay que considerar el tipo de esfuerzos a las que serán sometidos.

Por ejemplo los cables de acero fabricados con menos alambres pero con mayores dimensiones de diámetro, serán más resistentes a la abrasión, sin embargo serán menos resistentes a la fatiga; en cambio los cables fabricados con más alambres de menor dimensión, poseerá mayor resistencia a la fatiga pero menor resistencia a la abrasión.

Resistencia de cables de acero

Mantenimiento

Es importante realizar revisiones periódicas y realizar el cambio de cables en caso sea necesario.

  • Con respecto al mantenimiento se debe limpiar y engrasar adecuadamente para prolongar la vida útil del cable.
  • Revise todos los elementos con los que el cable hace contacto y asegure que están correctamente lubricados.
  • Cuando corte un cable de acero asegúrese de practicar las ligaduras que evitarán que los cables se deshilachen.
  • Cuando desenrolle un cable, nunca debe sacar formando espiras, tampoco lo haga por un extremo  del rollo, es mejor agarrar la punta y que el cable fluya en línea recta, puede conseguirlo con ayuda, mientras uno sostiene la punta, otro operador rueda el rollo para atrás, de tal manera que no se formen espiras.

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