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Cómo elegir el tubo de cartón adecuado
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Parte de la aplicación, no del catálogo
Un tubo de cartón siempre hace una de estas tres cosas: lleva una bobina que lo aprieta (film, cintas), lleva un peso que lo aplasta y lo flexiona (papel, metales, textiles pesados) o contiene y protege (envíos, encofrados). La primera pregunta es cuál de las tres.
| Si el tubo… | cuenta sobre todo | ensayo que pedir |
|---|---|---|
| lleva una bobina de film elástico | resistencia radial y rigidez del Ø interior | radial crush en bar, CCTI T-158 o T-159 |
| lleva bobinas pesadas y anchas | aplastamiento plano, flexión, velocidad crítica | flat crush ISO 11093-9, flexión ISO 11093-6 |
| se corta con el rollo (cintas, etiquetas) | calidad del corte, polvo | flat crush y prueba de corte |
| vuelve y se reutiliza | ciclos, humedad, limpieza | comparación con el plástico, coste por uso |
Cómo se fabrica un tubo de cartón
Un tubo de cartón nace de tiras de cartón enrolladas alrededor de una barra de acero y encoladas capa sobre capa. En el bobinado en espiral las tiras entran inclinadas respecto al eje: las juntas corren en hélice y se desplazan de una capa a otra. El tubo sale en continuo y se corta a la longitud deseada. En el bobinado paralelo, o convoluto, una hoja se enrolla en capas concéntricas y la longitud queda limitada por la anchura de la hoja.
El fabricante ajusta cuatro palancas: número de capas, calidad del cartón, ángulo de bobinado y tipo de cola, normalmente al agua. Son las mismas palancas que mueven la resistencia, la rigidez y el acabado. Por eso dos tubos de la misma medida pueden comportarse de forma distinta bajo la misma bobina.
Los 7 datos que dar al proveedor
- Diámetro interior con tolerancia: según la ISO 13542 la tolerancia es solo positiva (+1,2 mm en el de 76 mm). Consulta la tabla de diámetros y tolerancias.
- Espesor de pared o diámetro exterior (De = Di + 2 × pared).
- Longitud con tolerancia y tipo de corte (sierra, cuchilla, torno).
- Resistencia mínima con el método: flat crush ISO 11093-9 en kN/m o N/100 mm; para los films, también radial crush en bar con el método T-158 o T-159 (cómo se leen el flat crush y el radial crush).
- Humedad máxima a la entrega, normalmente del 6–8 %, medida en estufa (por qué la humedad cuenta tanto).
- Acabados: bordes (estándar, achaflanados, con muescas), superficie interior (lisa, rayada), papel exterior.
- Embalaje: palé, bastidor, piezas por bulto. El dato que ocupa espacio es el diámetro exterior: cómo se embalan y cargan los tubos.
La regla del Prof
Los errores que cuestan una bobina
- Especificar solo el flat crush para un mandril de film. El flat crush reacciona poco a las variables que cuentan para el radial: dos tubos con el mismo flat crush pueden tener resistencias radiales muy distintas.
- Olvidar la humedad del almacén. Un punto de humedad más cuesta alrededor del 12 % de rigidez del diámetro interior. El tubo sigue el aire en el que vive, no aquel en el que nació.
- Aprobar un mandril recién salido de la línea. Bajo film cast el fallo suele llegar en 72 horas; bajo film soplado, entre 7 y 14 días. Hay que volver a revisar a las 72 horas y a los 14 días.
- Comparar proveedores con muestras de distinta edad. Un tubo recién fabricado es más débil que uno curado: la comparación solo tiene sentido con la misma edad y humedad.
- Secar demasiado. Por debajo del 4–5 % de humedad el papel se vuelve frágil.
Rectitud y enganche: los dos datos que se olvidan
En las máquinas rápidas el tubo tiene que ser recto. Un tubo curvado gira excéntrico, vibra y puede marcar el material. La ISO 11093-5 mide precisamente la excentricidad del tubo en rotación: si el tubo es largo o la máquina va rápida, pide un límite de rectitud o de rotación concéntrica.
El segundo dato es el enganche en los extremos. En bobinado y desbobinado, los cabezales dentados (chucks) transmiten el par de arranque y frenado. Si la pared es débil, los dientes rasgan el papel y el tubo gira en vacío: en inglés se llama chew-out y se mide con un ensayo de par en los extremos. Si trabajas con cabezales, comunica al proveedor el tipo de cabezal y el par máximo.
De qué depende el precio de un tubo
El tubo se vende por pieza o por metro, pero el coste sigue a los kilos de papel: el diámetro y la pared deciden el peso; la calidad del cartón, el precio por kilo. Después cuentan la longitud y las tolerancias de corte, los acabados, la cantidad, el embalaje y el transporte. Por eso un grado de cartón más resistente puede costar menos que un milímetro más de pared: compáralos en el Lab.
Preguntas frecuentes
¿Qué diferencia hay entre tubo, mandril y canuto de cartón?
Es el mismo objeto con distintos nombres. «Tubo» es el término general; «mandril» es el nombre técnico del tubo sobre el que se enrolla el material, en el centro de una bobina; en el taller también se oye «canuto» o «alma». En inglés se dice core, en francés mandrin, en alemán Hülse y en italiano anima o mandrino.
Tubo en espiral o paralelo: ¿cuándo elegir uno u otro?
El tubo en espiral enrolla las tiras de cartón en hélice y es el más extendido: se fabrica en continuo y en cualquier longitud. El paralelo (convoluto) enrolla el cartón en capas concéntricas: es más rígido a flexión y tiene superficies más lisas, pero cuesta más y su longitud está limitada. Para bobinas de film y papel, el estándar es el espiral.
¿Cómo elijo el espesor de pared adecuado?
Se parte de la resistencia necesaria, no del espesor. En los films cuenta la resistencia radial, es decir, cuánto aguanta el tubo el apriete de la bobina; en bobinas pesadas cuentan el aplastamiento plano y la flexión. La calculadora «Cuánta pared hace falta de verdad» del ROLL Lab da el espesor mínimo para un objetivo de resistencia.
¿Qué datos debo dar al proveedor para pedir un tubo de cartón?
Siete datos: diámetro interior con tolerancia, espesor de pared (o diámetro exterior), longitud con tolerancia, resistencia mínima con el método de ensayo (flat crush ISO 11093-9, radial crush CCTI T-158 o T-159), humedad máxima a la entrega, acabado de bordes y superficie, y embalaje. Sin el método de ensayo, una cifra de resistencia no es comparable.
Tubo de 3 pulgadas o de 6 pulgadas: ¿qué cambia?
El de 3" (76 mm de diámetro interior) es el estándar para film, cintas y muchos papeles; el de 6" (152 mm), para bobinas grandes y pesadas, máquinas de alta velocidad y papel. Con la misma pared, un 6" tiene menos resistencia radial que un 3", porque el diámetro es el doble: hay que dimensionarlo con más pared o con un cartón más resistente.
¿Se pueden reutilizar los tubos de cartón?
Sí, si vuelven enteros, secos y sin aplastamientos del diámetro interior. En la práctica, el cartón se usa una vez y luego se recicla; los tubos de plástico, según la experiencia de clientes que recogen los fabricantes, llegan a 3–35 ciclos según el material.
¿Por qué se rompe un tubo «igual» comprado a otro proveedor?
Porque «igual» suele querer decir solo el mismo diámetro y el mismo flat crush. Dos tubos con el mismo flat crush pueden tener resistencias radiales muy distintas, y también cuentan la humedad a la entrega y la edad del tubo. Una comparación solo tiene sentido con el mismo método de ensayo, la misma humedad y la misma edad.
¿Qué hace variar el precio de un tubo de cartón?
El peso del papel (diámetro y pared), la calidad del cartón, la longitud y las tolerancias de corte, los acabados, las cantidades, el embalaje y el transporte. El tubo se vende normalmente por pieza o por metro, pero su coste sigue a los kilos de papel.
Fuentes
- ISO 13542:2006 — diámetros interiores de los tubos para bobinas
- ISO 11093-9 — resistencia al aplastamiento plano
- CCTI T-158, T-159 — radial crush
- ISO 11093-3 — humedad por secado en estufa
- Osservatorio Packaging (Universidad de Bolonia), ficha «Avvolgimento a spirale»; W. Soroka, Fundamentals of Packaging Technology, 5.ª ed., IoPP 2014
- ISO 11093-5 — rotación concéntrica
- Patente US 5,379,648 (1995), ensayo de chew-out de mandriles de cartón
- Elaboración ROLL Lab
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