Conformado de tubos no convencional: una década desafiando las convenciones

Diez años después de hacerse con la propiedad de Timeless Tube, el director general, Tom McMillan, repasa algunos de los proyectos que han ampliado los límites de lo que se creía posible, y explica por qué cuestionar las suposiciones puede ser clave en ese proceso.

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«Cuando adquirí Timeless Tube, la empresa ya contaba con más de 25 años de experiencia especializada en el conformado de tubos. Durante la última década hemos seguido ampliando esa base: nuevos perfiles, una mayor capacidad de fabricación y aplicaciones que nunca hubiéramos podido prever.»

«Lo que más me interesa son las consultas que empiezan cuando alguien nos pide algo que no puede comprar fácilmente —o algo que no estamos del todo seguros de poder fabricar—. Algunos de nuestros trabajos más interesantes han surgido al poner a prueba una idea que parecía difícil o poco probable, y descubrir que lo que se percibía como un límite no lo era en absoluto».

Que «no lo hayamos hecho antes» no significa que no se pueda hacer.

La experiencia en ingeniería es valiosa, pero también puede llevarte a tener ideas preconcebidas sobre lo que funcionará y lo que no. He aprendido a cuestionar mis propias expectativas.

Ante algunas consultas, mi primera reacción suele ser: «No estoy seguro de que podamos hacerlo». A veces lo intentamos y descubrimos que teníamos razón: los materiales no siempre se comportan como esperamos, y se sabe que los tubos pueden saltar, combarse o doblarse cuando los llevamos al límite. Pero a veces nos llevamos una grata sorpresa.

Un ejemplo es el de Unform Studio, un estudio estadounidense de diseño de iluminación y mobiliario, y su encargo de una lámpara escultural, que se fabricó utilizando uno de nuestros tubos ovalados de paredes planas más grandes. Era necesario cortar una sección de tamaño considerable de las caras del tubo para poder alojar la iluminación LED. El acero inoxidable tiene una elasticidad innata, por lo que no podíamos estar seguros de cómo resistiría el tubo el corte por láser de secciones tan grandes en sus caras.

Sin embargo, el tubo resistió bien y la pieza resultante pasó a formar parte de un producto acabado de gran impacto visual. Nuestro experimento demostró que podemos cortar con láser con éxito secciones de la superficie de otros tubos conformados, lo que permite integrar aberturas, fijaciones o herrajes.

Eso es lo que me gusta de los encargos poco habituales: no solo ponen a prueba lo que eres capaz de hacer para un cliente, sino que a veces amplían lo que puedes hacer para el siguiente.

Las directrices de diseño no son necesariamente límites de fabricación

Existen buenas razones para seguir unas directrices de diseño. En el caso de los tubos elípticos y ovalados de lados planos, por lo general recomendamos una relación entre el eje mayor y el menor inferior a aproximadamente 2:1. A medida que los perfiles de los tubos se vuelven más anchos y planos, la pared del tubo se vuelve progresivamente menos estable y puede deformarse, arrugarse o colapsar. Sin embargo, no existe una cifra concreta que defina su límite.

El diámetro inicial, el espesor de la pared, el tipo de material y el cordón de soldadura son factores que influyen. Nuestras directrices constituyen un punto de partida razonable, no un límite estricto. Cuando un cliente solicita un perfil que se sale de nuestras proporciones habituales, evaluamos el material y la aplicación y, cuando procede, realizamos pruebas. A veces podemos ampliar la geometría más allá de lo esperado.

La calidad del perfil final depende totalmente de la calidad del tubo con el que se empiece

La calidad y la uniformidad del material de partida son de vital importancia: el espesor de la pared, la uniformidad dimensional, el estado del material y, sobre todo en el caso de los tubos soldados, la calidad y la posición del cordón de soldadura, son factores que influyen en la previsibilidad del proceso de conformado del tubo.

Podemos aceptar material suministrado gratuitamente cuando un cliente o proveedor ya tiene acceso a una calidad o procedencia concreta, pero debemos comprobar que sea adecuado para nuestro proceso de conformado en frío. Además, siempre registramos la fábrica que ha fabricado el material para poder adquirir el mismo tubo en caso de que haya que repetir la producción.

Comprende la aplicación, no solo el plano

Saber cómo se va a utilizar el tubo puede ser tan importante para nosotros como conocer sus dimensiones. No todas las dimensiones tienen la misma importancia. Puede que sea necesario respetar al máximo el eje mayor, pero que haya más flexibilidad en el eje menor; saberlo de antemano nos permite ajustar las herramientas y el proceso para cumplir con la dimensión que realmente importa. Y si nuestro tubo tiene que encajar dentro de otro componente, la anchura y la altura totales no lo dicen todo: los radios de las esquinas y la geometría de acoplamiento determinan si dos piezas «compatibles» encajan entre sí.

Cuando los clientes nos envían la pieza de acoplamiento, esto nos permite ajustar el tubo durante la fabricación para garantizar un buen ajuste. Lo hemos hecho con los herrajes de las barras de empuje de las salidas de emergencia y con piezas aeroespaciales antiguas.

Las tolerancias más estrictas no son necesariamente mejores

También he aprendido a cuestionar las tolerancias en lugar de limitarme a aceptar sin más todas las cifras que aparecen en un plano. En ocasiones se nos pide que apliquemos tolerancias mucho más estrictas de lo que requiere la aplicación; a veces se trata de valores heredados de los ajustes predeterminados del CAD o de una plantilla estándar, y no de una decisión deliberada.

La precisión tiene un coste. Cumplir con una tolerancia innecesariamente estricta alarga los tiempos de mecanizado, fabricación, inspección y producción sin que ello mejore el rendimiento de la pieza. Una conversación con el equipo de ingeniería del cliente puede ayudar a determinar qué dimensiones son realmente críticas. El objetivo no es fabricar con la tolerancia más estricta que sea teóricamente posible, sino con la precisión suficiente para el fin al que está destinada la pieza.

Los tubos perfilados no son solo una cuestión de estética

Cuando compré la empresa, a nuestros perfiles se les solía llamar «tubos ornamentales» o «tubos decorativos». La estética es una de las razones fundamentales por las que la gente elige nuestros tubos, pero esos términos no hacen justicia a todo lo que pueden ofrecer. Nuestros perfiles también se eligen para aplicaciones de alto rendimiento en transferencia de calor, maquinaria de producción alimentaria, sistemas de automoción… una amplia gama de aplicaciones técnicas y mecánicas. El tubo ovalado de caras planas es una forma que permite un aprovechamiento especialmente eficiente del espacio para ingenieros y diseñadores de productos, no solo un adorno estético.

La fabricación de tubos no circulares puede resultar más económica que la de los tubos circulares

Nuestro tubo siempre será más caro que los tubos redondos estándar debido al proceso de conformado adicional. Sin embargo, varios proyectos de clientes han demostrado que un perfil conformado puede amortizar ese coste —y más— durante la fabricación.

En un conjunto fabricado con un tubo ovalado muy plano, hemos prensado los extremos del tubo entre sí y hemos mecanizado un orificio para tornillo que atraviesa ambos tubos, lo que elimina la necesidad de utilizar fijaciones adicionales. El tubo ovalado de lados planos también presenta una impresionante resistencia a la flexión cuando se orienta según su eje menor, lo que permite luces sin apoyo más largas en las barandillas, con menos fijaciones y soportes necesarios.

El coste de los materiales solo representa una partida del coste total de una pieza. Un menor número de fijaciones, menos soportes y un menor tiempo de montaje pueden compensar ese coste.

Existe una brecha entre lo que se puede fabricar y lo que la gente sabe que se puede fabricar

Sigue existiendo una brecha considerable entre lo que es técnicamente y comercialmente posible con los tubos, y lo que el mercado da por hecho que está disponible. Con frecuencia nos encontramos con diseñadores, ingenieros y compradores que dan por hecho que, si un perfil no está en stock, fabricarlo implica una producción a medida y un pedido muy grande. No es así. En Timeless Tube partimos de tubos redondos disponibles en el mercado y los conformamos en frío para crear un perfil no circular; los pedidos pueden oscilar desde una sola pieza hasta miles, por lo que el cliente puede crear prototipos y probar una nueva geometría sin comprometerse con volúmenes de producción.

Lo que llama especialmente la atención es la gran variedad que se consigue a partir de una gama reducida de materiales estándar. Cuando analizamos recientemente nuestros datos de producción, el 72 % de los tubos que fabricamos procedían de tan solo cinco diámetros exteriores redondos: 19,05; 25,4; 31,8; 38,1 y 50,8 mm. Esos cinco tamaños iniciales se han convertido en perfiles ovalados de lados planos, ovalados elípticos, cuadrados redondeados, en forma de D y otros, que se utilizan en sectores totalmente diferentes.

Para el sector metalúrgico, eso supone una oportunidad. Es posible que el accionista ya nos esté suministrando precisamente el tubo redondo que necesitamos como materia prima. Es posible que ya dispongamos de las herramientas necesarias para transformarlo en el perfil que desea su cliente —o en uno de dimensiones similares que cumpla la misma función—. Y, en caso contrario, podemos evaluar si es viable desarrollar un nuevo perfil. Un distribuidor no necesita tener en stock cientos de perfiles especializados para que los clientes puedan acceder a ellos; lo que necesita es establecer una conexión entre el material que ya circula por la cadena de suministro y la capacidad de fabricación necesaria para darle forma.

Después de diez años, lo que me sorprende es la cantidad de clientes potenciales que aún no saben que podemos fabricar de esta forma. Esto significa que, en estos momentos, en todo el sector metalúrgico se están rechazando consultas que podrían traducirse en negocio para todos nosotros.

Lo que espero que me deparen los próximos diez años

Reconozco sin reservas que la innovación de Timeless Tube se debe a que nuestros clientes plantean preguntas en lugar de conformarse con el tubo circular estándar.

Creo que el diseño accesible es un ámbito en el que ese cuestionamiento cobra mayor importancia, y en el que me gustaría que se fomentara más durante la próxima década.

Uno de mis ejemplos favoritos en los que hemos participado es un proyecto de los arquitectos estadounidenses GSK, que especificaron un pasamanos ovalado para un centro infantil público de Nueva York. Se instaló a dos alturas diferentes, con medidas adaptadas a niños y adultos. El pasamanos de tubo circular, que es sin duda el más habitual en los espacios públicos, no resulta tan fácil de agarrar como uno de perfil ovalado. GSK no se limitó a apartarse de lo habitual, sino que basó el diseño en dos tipos de manos muy diferentes que utilizan la misma escalera.

Hemos observado el mismo instinto más cerca de casa, con un soporte ovalado de lados planos para un quiosco interactivo accesible en el Aeropuerto John Lennon de Liverpool, que se inclinó para facilitar el acceso a las personas en silla de ruedas. El perfil plano, sin duda más fácil de montar que lo que habría sido un tubo redondo, también se eligió porque no sobresalía hacia el espacio circundante como lo haría una sección circular, lo que lo convertía en un diseño más accesible para los usuarios de sillas de ruedas. Se optó por el tubo ovalado de lados planos porque alguien pensó en cómo se utilizaría el objeto y, a partir de ahí, trabajó en sentido inverso.

Me gustaría que este enfoque se aplicara más a la arquitectura urbana —bolardos, postes, mobiliario urbano—, donde el perfil suele ser circular más por costumbre que por diseño. Los tubos grandes de acero inoxidable no solo se fabrican con secciones redondas. Si más arquitectos y prescriptores lo supieran, sospecho que más de ellos los especificarían.

«Tras diez años de trayectoria, ese es el modelo que quiero seguir fomentando: clientes que nos plantean un problema y nos piden que averigüemos si hay una forma mejor de abordar el proyecto. Así es como empiezan muchos de los mejores proyectos».

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— Tom McMillan

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