Lineas de roping en chapas de aluminio: por que el horneado de la pintura las amplifica

La linea de roping (o banda de deslizamiento) es una franja superficial que se forma paralela a la direccion de laminado de una chapa de aluminio despues del estampado o del preestirado, porque los granos con orientaciones cristalograficas distintas se deforman de manera no uniforme en sentido transversal. Las lineas de pintura son la misma familia de defectos vuelta visible por el recubrimiento. Lo comun: el relieve esta en el soporte, no en un nivelamiento insuficiente de la pelicula humeda, de modo que ni mas espesor ni mas tiempo abierto lo eliminan.

Sintesis

• El desnivel del roping es de 10-30 um sobre una longitud de 1-3 cm (Wang Liang y otros, 2020), mientras que el fondo sellador y el barniz suman juntos solo 70-120 um secos. Las dos magnitudes son del mismo orden, por eso "rellenar" no es fisicamente posible.
• La evaluacion es cuantitativa: la VDA 239-400:2017 Roping Test fija un umbral de ondulacion Sa 0,8 um; por encima, la pieza no se acepta. En planta sigue usandose la clasificacion visual de cuatro niveles (niveles 1-2 aceptados, 3-4 rechazados).
• En el marco normativo chino, YS/T 1720-2025 (chapas y bandas de aluminio para paneles de carroceria; publicado 2025-04-10, en vigor desde 2025-11-01) incorpora la clase de lineas de pintura y el indice de roping entre los requisitos tecnicos y entre los ensayos de calificacion del producto, remitiendo los metodos a la GB/T 33227-2016.
• La palanca mas eficaz esta en el laminador: subir la temperatura de bobinado del acabado en caliente de los habituales 330-340 °C a mas de 370 °C reduce de forma clara el roping; despues, controlar la distribucion continua de granos de orientacion cubica a lo largo del laminado.
• La pintura no puede reparar el soporte, solo evitar amplificarlo: respetar la ventana de horneado, reservar margen de nivelamiento cuando se suprime el fondo y cerrar el control sobre DOI y velo (ASTM D5767, ASTM D4039) junto con las componentes de onda larga y onda corta.

1 Tres familias de franjas: separar primero las responsabilidades

Roping, lineas de pintura y piel de naranja se emplean como sinonimos en los informes de reclamacion, aunque tienen objetos, momentos de aparicion y responsables distintos. Clasificar mal dirige todas las acciones correctivas hacia el lado equivocado.

1.1 Roping: una banda de deformacion que nace en el estampado

Cuando una chapa de aluminio se estira en sentido transversal, la textura fibrosa paralela a la direccion de laminado no puede acompañar uniformemente la extension transversal; la superficie desarrolla franjas estrechas y largas con crestas y valles de 10-30 um de desnivel y 1-3 cm de longitud. Lo incomodo: el troquel en bruto parece limpio y las bandas crecen durante el estampado. Un control de aceptacion puede superarse y la pieza estampada resultar rechazada.

Una solicitud de patente china dedicada a la deteccion automatica del roping describe el mismo fenomeno con otras unidades: profundidad de varias decenas de um, anchura de onda cerca de 1 mm, longitud de hasta unos 50 mm, con la precision explicita de que pintura y horneado no enmascaran el defecto, incluso pueden ampliarlo. Esa frase es el supuesto de este articulo.

1.2 Lineas de pintura: dominadas por la textura, visibles tras pintar

Las lineas de pintura se definen como las estrías que aparecen a lo largo de la direccion de laminado en una chapa de aluminio automovil después del estampado y la pintura; la practica exige una evaluacion no peor del segundo nivel. La explicacion mas aceptada es la distribucion continua, a lo largo de la direccion de laminado, de granos de orientacion cubica. Respecto al roping, atan directamente la textura del metal con el aspecto pintado: la misma chapa pasa inadvertida en crudo y muestra franjas claras y oscuras tras el horneado.

1.3 Piel de naranja: nivelamiento de la pelicula humeda, longitud de onda 0,1-10 mm

La piel de naranja es un defecto del recubrimiento: las gotas atomizadas no alcanzan a nivelarse antes de la gelificacion y producen una macrotextura con longitud de onda 0,1-10 mm. La diferencia con el relieve del soporte es que es mejorable antes del curado, variando disolvente, espesor, tiempo abierto y atomizacion. Sobre el roping esos recursos apenas actuan.

2 Cifras de referencia

• Desnivel del roping 10-30 um; longitud 1-3 cm; version de la patente: profundidad de decenas de um, anchura cerca de 1 mm, longitud de hasta 50 mm.
• Umbral de ondulacion Sa 0,8 um (VDA 239-400:2017); campo de medida 37,5 mm x 28 mm; probetas preestiradas al 10 %; calentamiento del perfilo 30-60 min.
• Temperatura de bobinado tras el acabado en caliente: practica habitual 330-340 °C; chapas exteriores de carroceria por encima de 370 °C.
• YS/T 1720-2025: 6016-T4P (0,70-1,50 mm) Rp0,2 90-140 MPa, Rm como minimo 200 MPa, A50mm como minimo 22 %, n(10-20) como minimo 0,28, r90(8-12) como minimo 0,65; tras el horneado (T82A) Rm como minimo 260 MPa, Rp0,2 como minimo 200 MPa.
• GB/T 33227-2016: rugosidad de la superficie texturizada Ra 0,7-1,3 um; tolerancia de espesor 0,03-0,11 mm; planitud dentro de 10 mm/m; material T4P a conformar en 6 meses.
• DOI segun ASTM D5767: haz incidente a 60 grados de la normal, rendija de 0,1 mm, obturador de peine con 18 rendijas; referencia especular DOI 95,6, repetibilidad intra-laboratorio 0,3 unidades, reproducibilidad entre laboratorios 0,5 unidades.
• Ciclo de horneado simulado 185 °C x 20 min; los nucleos del pre-envejecimiento crecen de 2-3 nm a mas de 10 nm a lo largo de la direccion (001) Al.
• El enderezado por traccion y flexion suele quedar por debajo del 3 % de alargamiento; el estampado promedia alrededor del 2 % y llega localmente a unos 15 %. Tras dos semanas a temperatura ambiente, el limite elastico sube 48,0 MPa con pre-deformacion del 5 % y 87,9 MPa sin ella.
• China consumo en 2024 mas de 800 000 t de bandas y chapas de aluminio para automovil, de las cuales mas del 35 % fueron paneles de carroceria, con un crecimiento anual superior al 15 %.
• Calificacion del producto: estabilidad de proceso demostrada en al menos tres coladas y tres lotes, indice de capacidad Cpk como minimo 1,33 y coeficiente de variacion Cv dentro del 3 %.

3 Por que el horneado no cubre y a menudo amplifica

3.1 Las escalas no coinciden

Espesores secos habituales: barniz 35-60 um, capa de color 10-25 um, fondo sellador 30-40 um, frente a un relieve de 10-30 um. La pelicula humeda no rellena crestas y valles de forma uniforme porque gravedad y tension superficial afinan las crestas y engrosan los valles: el curado cambia el contraste de la onda en lugar de eliminarla.

3.2 El horno es una etapa de revelado

En esos mismos 20 minutos actuan tres fenomenos. Endurecimiento por horneado: las chapas exteriores 6xxx se entregan en condicion T4P y ganan resistencia en el horno, donde los nucleos de 2-3 nm superan los 10 nm a lo largo de (001) Al y el limite elastico pasa de 90-140 MPa a mas de 200 MPa. Relajacion de tensiones y recuperacion elastica: las bandas de deformacion dejadas por el estampado se redistribuyen y quedan fijadas a lo largo del laminado. Dilatacion termica con sujecion: calentamiento, mantenimiento y enfriamiento en el utillaje superponen a la onda existente una deformacion adicional. La palabra "amplificar" de la patente no alude a una pintura peor, sino a una onda del soporte estabilizada.

3.3 Amplificacion optica

Lo que el ojo lee como franjas es una diferencia de intensidad luminosa. Un barniz de alto brillo actua como espejo y las variaciones de pendiente de algunas decenas de um desvian la luz reflejada, creando franjas claras y oscuras. Tres magnitudes lo cuantifican: el DOI segun ASTM D5767, con nitidez C = (M - m)/(M + m) x 100 y trazabilidad mediante vidrio negro pulido de referencia, indice de refraccion nD 1,567 correspondiente a 100,0 unidades y nD 1,527 a 93,6 unidades, de modo que una variacion de 0,01 en el indice desplaza cerca de 1,6 unidades una lectura a 60 grados; el velo de reflexion segun ASTM D4039, metodo de ensayo para el velo de reflexion de superficies de alto brillo, con indice obtenido de dos medidas de brillo especular en muestras no metalicas y valorado normalmente junto con el brillo a 20 grados; y la decomposicion de la ondulacion por escaner laser en onda larga (cerca de 0,6-10 mm, piel de naranja) y onda corta (cerca de 0,1-0,6 mm, marcas de lijado), con limites por cada zona de la carroceria. Con una anchura de onda de cerca de 1 mm, el roping cae en la onda larga junto con la piel de naranja: la sola lectura de onda larga no distingue entonces un problema de pelicula de un problema de chapa.

4 Evaluacion y aceptacion

4.1 El metodo visual de cuatro niveles

Procedimiento habitual: apoyar la probeta, extender tinta negra de forma uniforme, dejar volatilizar 10-15 s y despues lijar ligeramente con un taco revestido de abrasivo en 2-3 pasadas en un solo sentido a lo largo de la pieza y contar las franjas. Nivel 1: ninguna franja paralela al laminado; nivel 2: de 1 a 5; nivel 3: mas de 5; nivel 4: mas de 5 con separacion menor de 3 mm. Los niveles 1-2 se aceptan, 3-4 se rechazan. Las debilidades documentadas son la subjetividad, la dependencia de la experiencia y el caracter fragmentado y discontinuo del roping, facilmente confundido con marcas de lijado.

4.2 La via instrumental: preestirado del 10 % y Sa

La VDA 239-400:2017 Roping Test sigue la misma logica pero es repetible: la probeta de ondulacion recibe el mismo preestirado del 10 % que la probeta de plegado, un perfilo optico escanea un campo de 37,5 mm x 28 mm tras 30-60 min de calentamiento, el software filtra y calcula Sa, y 0,8 um es el limite de aceptacion. Dos detalles escapan a menudo: sin pre-deformacion el defecto todavia no existe, y el roping solo se manifiesta en probetas extraidas paralelamente a la direccion de laminado.

4.3 Encaje en las normas chinas

YS/T 1720-2025 se aplica a bandas y chapas de aluminio para capos, puertas, guardabarros y portones. Los paneles exteriores emplean 6005A, 6014 y 6016, los interiores 5754, 5182 y 6016, con condiciones de suministro principalmente T4P y O. Las lineas de pintura, el roping y el aspecto superficial figuran junto a composicion quimica, tolerancias dimensionales, caracteristicas mecanicas, endurecimiento por horneado, ensayo de traccion a alta velocidad, limite de conformado, coeficiente de friccion dinamico, corrosion intergranular, plegado de borde, microestructura, masa de la capa de pasivacion y aplicacion de aceite; el metodo para la clase de lineas de pintura y el indice de roping remite a la GB/T 33227-2016 y sus anexos. La GB/T 33227-2016, elaborada bajo la direccion de un gran grupo chino del aluminio, es la norma nacional especifica para bandas y chapas de aluminio para automovil: 24 aleaciones de la 1XXX a la 6XXX, con enfasis en las condiciones T4P y T6B (horneado simulado), valor de endurecimiento por horneado, clasificacion del plegado de borde en cuatro niveles y clase de lineas de pintura.

5 Lado del material: tres palancas reales

5.1 Temperatura de bobinado

El roping depende de la temperatura de bobinado de la banda laminada en caliente, de la reduccion en frio y de la temperatura de recocido en horno continuo. En la practica el recocido y la reduccion estan fijados, asi que la palanca restante es el bobinado: 330-340 °C para producto corriente y mas de 370 °C para calidad de carroceria exterior. Es la correccion con mejor relacion coste/efecto.

5.2 Textura: granos cubicos continuos

La explicacion aceptada de las lineas de pintura es la distribucion continua de granos de orientacion cubica a lo largo del laminado. Los mismos trabajos muestran que las chapas exteriores con menor dispersion de r8-12 en las tres direcciones, y con menor angulo de plegado, dan mejor resultado de roping, mientras que las chapas interiores siguen la tendencia contraria. La anisotropia es, por tanto, un predictor util del aspecto y no solo de la conformabilidad.

5.3 Composicion y estado superficial

Una chapa 6016 de 1,0 mm medida contenia (porcentaje en masa) Si 1,12, Fe 0,21, Cu 0,01, Mn 0,07, Mg 0,40, Cr 0,01, Ti 0,02, resto aluminio. De ello resultan tres compromisos: el exceso de silicio aumenta los puntos de iniciacion de grietas y deteriora el plegado de borde; el hierro debe mantenerse bajo (habitualmente por debajo de 0,15-0,25 %) para alejar las fases gruesas ricas en hierro que dañan el aspecto; y las aleaciones 6xxx exteriores se disenan con exceso de silicio porque esto eleva a la vez el endurecimiento por horneado y la resistencia a la huella. El estado de superficie texturizada queda fijado por la GB/T 33227-2016 en Ra 0,7-1,3 um, y la investigacion sobre el soporte muestra que el tipo de textura importa al menos tanto como el valor: la textura por haz de electrones (EBT) da sobre aluminio una nitidez tras pintado superior a la textura aleatoria por electroerosion (EDT) o al estado crudo, y junto con la masa de la capa de pasivacion condiciona la uniformidad de la capa de fosfatado.

6 Lado de la pintura: que se puede hacer y que no

6.1 Tres caminos que no funcionan

• Mas espesor no cubre: escala vista en el apartado 3.1.
• Mas temperatura no nivela: la precipitacion se acelera y la dureza sube, pero el retorno elastico y las tensiones termicas crecen a la vez; 185 °C durante 20 min es el ciclo de referencia habitual y mas alla de el las ganancias se invierten.
• El pulido no elimina nada: actua sobre ondas cortas por debajo de unos 0,1 mm, no sobre franjas de 1 mm de anchura y 10-30 um de profundidad; lo unico que hace es afinar el barniz.

6.2 Lo que de verdad protege el margen de aspecto

• Diseñar la pila con margen. El fondo sellador tiene entre otras funciones igualar las ondulaciones del soporte; una arquitectura sin fondo (3C1B) retira exactamente ese margen. En vehiculos con alta cuota de aluminio el limite de Sa del soporte debe estrecharse. La homologacion del sistema y el requisito de Sa se negocian juntos, no en dos procesos separados.
• No crear un segundo defecto al ocultar el primero. Un fondo mas espeso alarga la salida del disolvente; en los valles de 10 um aparecen picaduras y marcas de ebullicion.
• Vincular pretratamiento y aspecto. La banda de aluminio se limpia y pasiva antes del suministro, dejando una capa de conversion Ti-Zr. Con masa baja o media los cristales de fosfato tienen tamano adecuado y cubren la superficie; con masa alta se engrosan de forma apreciable, la cobertura cae y el fosfatado se inhibe. Un fosfato grueso es a la vez un riesgo de aspecto y de adherencia. Las tecnologias de silano forman una red tridimensional de enlaces metal-oxigeno-silicio-oxigeno y suelen dejar mas margen para la adherencia de la pelicula organica.
• Cifras, no impresiones. DOI (ASTM D5767) mas velo (ASTM D4039) mas onda larga y corta, junto con el Sa del soporte, permiten archivar por separado los problemas de chapa y los de pelicula. Las muestras se seleccionan segun ASTM D3964 y la terminologia segun ASTM E284 para que las comparaciones entre lotes sigan siendo validas.
• Comprobar primero la uniformidad, despues acusar al soporte. Una deriva de los parametros de la campana rotativa produce diferencias de espesor entre zonas que se leen con facilidad como diferencias de aspecto.

6.3 Retoque en posventa

En el taller de reparacion el roping no se repara: el panel se sustituye o las franjas quedan visibles tras un repintado local. La referencia para presupuestar y aceptar debe ser el aspecto de la zona de carroceria adyacente, no el requisito de fabrica de un vehiculo nuevo, porque el tiempo abierto, el horneado y el nivelamiento de una cabina de reparacion no equivalen a la linea de serie.

7 Secuencia de busqueda en produccion

1. Soporte o pelicula? Superponga el dibujo de franjas de la pieza pintada con el que revelan la tinta y el lijado sobre la chapa desnuda. Si coinciden, el problema es del soporte; de lo contrario, trabaje la via de la piel de naranja.
2. Verifique que el control de recepcion se hizo paralelamente al laminado y con preestirado del 10 %: sin uno de los dos, el valor Sa no significa nada.
3. Verifique que el Ra de la superficie texturizada este dentro de 0,7-1,3 um y que el tipo de textura (EDT o EBT) este contractualizado; solo el valor numerico deja el control sin apoyo.
4. Mappee los grados de deformacion: el enderezado queda por debajo del 3 %, el estampado promedia cerca del 2 % y llega localmente al 15 % - alli aparece el roping.
5. Mantenga el ciclo de horneado cerca de 185 °C x 20 min; ante desviaciones registre DOI y Sa juntos, no solo el brillo.
6. Aclare si la pila incluye fondo, con espesor seco y numero de pasadas; una arquitectura sin fondo exige un limite de Sa mas severo.
7. Audite la masa de la capa de pasivacion Ti-Zr y el estado de los cristales de fosfato (masa con un metodo tipo GB/T 16921).
8. Si todo lo anterior esta en regla, vuelva a los archivos de temperatura de bobinado y textura del laminador en lugar de iterar parametros de pintura.

8 Preguntas frecuentes

P1 Como distingo roping y piel de naranja en el taller?

Tinta negra y lijado ligero sobre chapa desnuda: las bandas de roping se cuentan tras el preestirado y corren estrictamente paralelas al laminado; la piel de naranja ya es visible en la pelicula humeda y sigue las pasadas de la pistola, no la direccion del laminado. La superposicion de dibujos es el discriminante mas rapido.

P2 Puede un fondo mas espeso ocultar el roping?

No. Un relieve de 10-30 um es del mismo orden que un fondo seco de 30-40 um, y la pelicula humeda no se distribuye de forma uniforme; engrosar anade sobre todo retencion de disolvente, picaduras y coste.

P3 Es obligatorio Sa 0,8 um?

Es el limite de aceptacion de la VDA 239-400:2017 Roping Test, un protocolo de ensayo del fabricante y no una norma nacional obligatoria. En proyectos chinos, YS/T 1720-2025 y GB/T 33227-2016 convierten roping y lineas de pintura en puntos de ensayo, mientras el valor umbral lo fija la especificacion de material del fabricante de vehiculos. El valor de Sa, el nivel visual, la extraccion de la muestra y las condiciones de preestirado deben quedar en el mismo acuerdo.

P4 Por que una chapa aceptada en entrada se rechaza despues del estampado?

Porque el roping esta inducido por la deformacion. La incompatibilidad de la textura fibrosa todavia no se expresa sobre la superficie plana y aparece tras el estampado o un preestirado del 10 %. El control de recepcion debe, por tanto, deformar la probeta antes de medir.

P5 Ayudaria un horneado mas suave?

Limita parte de la amplificacion porque enlentece la precipitacion, pero sacrifica la ganancia de endurecimiento: el 6016-T4P debe pasar de 90-140 MPa a mas de 200 MPa por resistencia a la huella. El compromiso viable es un sistema de baja temperatura acompanado de un limite de Sa mas estrecho en el soporte, evaluados conjuntamente.

P6 Deben estar texturizadas las chapas exteriores y dana Ra 0,7-1,3 um al aspecto?

La texturizacion sirve para retener lubricante y estabilizar la friccion en el conformado, no para la optica. Sin embargo se transfiere a la imagen pintada, y la investigacion muestra que el tipo de dibujo pesa mas que el numero: las cavidades deterministicas EBT se comportan mejor tras el pintado que las cavidades aleatorias EDT o el estado crudo. Defina a la vez la banda de Ra y el tipo de textura.

P7 La evaluacion visual y el instrumento discrepan: cual vale?

El instrumento, conservando ambos registros. La clasificacion manual es barata y rapida pero subjetiva, y un roping fragmentado se confunde con marcas de lijado; el equipo da mejor repetibilidad y reproducibilidad. Use lo visual como filtro de lote y Sa para la liberacion, y estandarice la preparacion (10-15 s de volatilizacion, 2-3 pasadas en un sentido) en la instruccion de trabajo.

P8 Cambia los criterios una carroceria mixta de acero y aluminio?

Cambia la organizacion, no la fisica. Acero y aluminio comparten el mismo ciclo de 170-185 °C, pero el aluminio es mucho mas sensible al retorno elastico y a la franja, y el acero no conoce el roping; ademas, el aislamiento galvanico de los contactos acero-aluminio reclama los mismos recursos de correccion.

9 Fuentes

• YS/T 1720-2025, Chapas y bandas de aluminio para paneles de carroceria (publicado 2025-04-10, en vigor desde 2025-11-01; comite tecnico SAC/TC243; aprobado por el Ministerio de Industria y Tecnologias de la Informacion).
• GB/T 33227-2016, Bandas y chapas de aluminio y aleaciones de aluminio para automoviles.
• Wang Liang, Zhang Zedong, Du Min, Xu Kun, Influence Factors of Roping Line of Aluminium Alloy Automobile Panel, Physical Testing Part A 2020 No. 2, DOI 10.11973/lhjy-wl202002005.
• Feng Jiani, Chen Jianghua y otros, Journal of Chinese Electron Microscopy Society 2012(6):461-468.
• Liu Xingxing, Tang Jianguo, Zhang Xinming y otros, Chinese Journal of Non-Ferrous Metals 2014, 24(5).
• Gao G. y otros, Materials 2019, 12(21):3587, DOI 10.3390/ma12213587.
• Gao G., Yan L., Li X., Journal of Materials Science and Chemical Engineering 2024, 12:53-64, DOI 10.4236/msce.2024.127005.
• Bottema J., Lahaye C., Baartman R., Zhuang L., De Smet P., Schoepen F., SAE Technical Paper 981007, DOI 10.4271/981007.
• Instituto de investigacion de aplicaciones de materiales del gran grupo chino del aluminio: sintesis sobre propiedades y tecnologias de empleo de las aleaciones de aluminio para aligeramiento, con definicion de las lineas de pintura e influencia de la masa de la capa de pasivacion sobre el fosfatado.
• Solicitud de patente china 202210602264 sobre deteccion del roping mediante vision artificial, estado de la tecnica.
• ASTM D5767, ASTM D4039, ASTM D3964, ASTM E284; VDA 239-400:2017, VDA 238-100:2010, VDA 239-200:2013; ISO 6892-1:2016, ISO 10275:2007, ISO 10113:2006.

Sobre este articulo

Ultima actualizacion: 2026-10-31

Todos los valores proceden de normas publicadas, comentarios de normas, articulos cientificos y documentos de patente. Antes de asumir un compromiso de ingenieria, remitase al texto oficial de cada norma. Los metodos y umbrales citados sirven al dialogo entre proveedores y procesos comparables y no constituyen un juicio de conformidad para un lote concreto.

Publicado por Kexin New Materials (Guangdong) Co., Ltd.

Para ampliar: Piel de naranja y DOI, Pretratamiento de carroceria: fosfatado, conversor delgado de circonio y vias sin fosfato, Corrosion galvanica en carroceria mixta, Rendimiento de aplicacion y velocidad del aire en cabina, Control del espesor seco en automocion, Cataforesis y poder de penetracion, Gestion de temperatura y humedad en el horno, Inclusiones de suciedad: control de limpieza y retrabajo