Historia
Antes de usar metales, nuestros antepasados usaron madera y piedra como materiales estructurales básicos durante más de 1,7 millones de años, más o menos unos cientos de miles de años. El oro, el cobre, el estaño, el plomo, la plata, el hierro y el mercurio fueron los únicos siete metales conocidos y utilizados hasta el siglo XIII, y solo se descubrieron cinco metales más hasta el siglo XVII. Hoy sabemos que alrededor de dos tercios de todos los elementos conocidos son metales [1].
Los primeros productos de hierro datan de hace casi 6000 años, y debido a la suavidad del hierro, se consumía como adorno en lugar de herramientas y armas. El hierro se carbonizó para obtener un material más duradero (acero) alrededor del año 1200 a. C., y este descubrimiento trajo un cambio significativo y anunció el comienzo de la edad del hierro. Los productos de acero más antiguos se encuentran en un sitio arqueológico en Turquía (Kaman, Kalehöyük) [2][3]. El conocimiento de la producción de acero se extendió por una gran área con el Imperio Romano a través del comercio o la guerra [4]. La transición fue lenta, pero los productos de hierro fundido y forjado eventualmente reemplazaron al bronce en la mayoría de las áreas. Los hornos se hicieron más prominentes y el acero mejoró. Los primeros herreros producían hachas, cinceles, azadas, espadas y otros implementos de excelente calidad. En 1350, los fabricantes de hierro de Europa central lograron fundir y moldear hierro a través de altos hornos primitivos.
La fabricación de artículos complejos, como chalecos antibalas ensamblados a partir de cientos de piezas iguales de placas y alambres martillados, requería una habilidad y experiencia considerables. El proceso requería mucha mano de obra debido a las largas horas de martilleo requeridas. Desde el siglo XVII hasta los albores de la revolución industrial, todos los artículos no fundidos, desde ornamentales hasta útiles, se fabricaban a mano mediante forja que requería mucha mano de obra. No mucha gente podía permitirse sus propios productos de metal [1].
Durante la revolución industrial de los siglos XVIII y XIX, muchas herramientas manuales utilizadas en la fabricación de metales fueron reemplazadas gradualmente por maquinaria motorizada. Uno de los logros más significativos y menos anunciados de este período fue la sustitución del antiguo arte de martillar (forjar) con pares de rodillos giratorios para cambiar la forma o el grosor de los metales. Laminar a temperatura ambiente no es una tecnología nueva. El laminado en frío primitivo se utilizó en el siglo XIV para el oro y la plata. Leonardo da Vinci diseñó los primeros verdaderos trenes de laminación en 1480 [7].
El acero laminado a temperatura ambiente (conformado en frío) comenzó a fines del siglo XVIII y se volvió más ampliamente utilizado en el siglo XIX. A finales del siglo XIX y XX, una inmensa variedad de láminas de aluminio, cobre, latón, plomo, estaño, titanio, zirconio y aleaciones especiales laminadas en caliente y en frío estuvieron disponibles comercialmente. Sin estos productos planos laminados, nuestra vida actual y nuestro nivel de vida serían inimaginables.
Perfilada
Una descripción general de la formación de rollos se puede escribir simplemente como "En un proceso de formación de rollos, pares de rollos de perfil dispuestos en tándem doblan transversalmente una lámina de metal en movimiento y la convierten en un producto que tiene un perfil de sección transversal designado". [5].
En el perfilado, un determinado número de pares de ejes con rodillos dispuestos en oposición, que suelen ser diferentes para cada pasada de perfilado, realizan el plegado y determinan la forma de la chapa deformada [1].
Estructuras de acero conformado en frío (CFSS)
En la segunda mitad del siglo XIX, la construcción temporal y rápida es la preferida por el trabajador en áreas remotas. Para este propósito, la gente encontró marcos de madera y láminas de metal delgadas dobladas útiles para sus necesidades. Principalmente se fabrican láminas de cubierta de hierro, que se reforzaba dando algunas pequeñas deformaciones en la superficie, y se utilizan para construir cobertizos para alojamiento o espacios de trabajo. Los documentos más antiguos relacionados con los trabajadores en América del Norte durante la fiebre del oro en 1849. Se produjeron casas de hierro portátiles para los trabajadores [8].
CFSS se exhibió en Chicago Century of Progress (Feria Mundial) en 1933. Este tipo de estructura se muestra como el "Hogar del futuro". Sin embargo, el logro más significativo fue el inicio de un proyecto de investigación del American Iron and Steel Institute (AISI). en 1939. AISI patrocinó a los investigadores de la Universidad de Cornell, lo que resultó en la publicación en 1946 de la primera edición de la especificación AISI. [9]
El viaje de CFSS comenzó con refugios primitivos, pero hoy en día se pueden construir edificios de varios pisos con marcos de acero formados en frío. Los tipos de edificios más adecuados se pueden enumerar como escuelas, dormitorios, hoteles, edificios residenciales y estructuras modulares.
La construcción de acero conformado en frío (CFS) es una alternativa práctica al hormigón o las estructuras de acero convencionales, principalmente debido a su mayor relación resistencia/peso y su construcción más rápida. Debido a su peso más ligero, los edificios residenciales y comerciales de CFS se están convirtiendo en alternativas más eficientes en regiones que involucran riesgo sísmico en comparación con sus contrapartes de hormigón y acero convencional. Los paneles de pared hechos de marcos CFS revestidos en un lado o en ambos lados con acero o algún tipo de tablero de madera han sido ampliamente utilizados como elementos resistentes a la carga lateral en estructuras de acero conformadas en frío construidas especialmente en regiones de riesgo sísmico bajo y medio. El marco de estos paneles de pared incluye rieles superiores e inferiores sujetos a montantes verticales con tornillos o remaches. Las vías y los montantes suelen estar hechos de secciones CFS en forma de C [10].
Referencias
[1] Halmos, G. T. (2006). Roll Forming Handbook, CRC Press, Boca Raton.
[2] Akanuma, H. (2005). “The significance of the composition of excavated iron fragments taken from Stratum III at the site of Kaman-Kalehöyük, Turkey”. Anatolian Archaeological Studies. Tokyo: Japanese Institute of Anatolian Archaeology. 14: 147–158.
[3] “Ironware piece unearthed from Turkey found to be oldest steel”. The Hindu. Chennai, India. 2009-03-26. Archived from the original on 2009-03-29. Retrieved 2022-08-13.
[4] “Noricus ensis”, Horace, Odes, i. 16.9
[5] Kiuchi M., Abe K., Onodera R.; Computerized Numerical Simulation of roll-forming process, Annals of CIRP Vol. 44/1/1995, pp. 239-242.
[6] Dykes, R.J.; Mander, S.J.; D. Bhattacharyya: Roll forming continuous fiber-reinforced thermoplastic sheets: experimental analysis, Composites Part A, 31 (2000), pp. 1395-1407.
[7] Roberts, W. Cold Rolling of Steel. Marcel Dekker, New York, 1978.
[8] Don Allen, P.E., History of Cold Formed Steel, 2006, pp 1-5.
[9] Baran E, Alica C, Behavior of cold-formed steel wall panels under monotonic horizontal loading, Journal of Constructional Steel Research, Vol. 79, 2012, pp 1-8,
[10] “World’s Fairs 1933–1939”. Historic Events for Students: The
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