Extruccion y trefilado.docx

Ejemplo de maquinad dedicada a la extruccion por impacto de hoja o sellado, asi como el trefilado.

1. ation begins



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Integrantes:
Castillo Centurio Néstor Franklin
Figueredo Fernández Dennis
Fiorilo Ampuero Dayana Yvette
Lexi Ariana Mondocorre Padilla
Soraide Morocko Oscar
Llanos Machuca Rene
Extrusion y
estirado de metales
(trefilado)

2. EXTRUsION
La extrusión es un proceso usado para crear objetos con un perfil de sección transversal fija
en donde un material es empujado o jalado a través de un dado con la sección transversal
deseada

Existen dos tipos de
proceso de extrusión:

 Extrusión en frio
 Extrusión en
caliente

3. Extrusion en frio
En este tipo de extrusión se fuerza al
materia para que fluya entre las paredes
de la matriz y la de un punzón, que lo esta
oprimiendo

4. materiales usados y características de
las piezas
Se usan todos los materiales y aleaciones que posean buena capacidad de deformación, las mas
usadas son:
Estaño, Berilio, Cobre, Vanadio, Plomo, Circonio
Latones
Aluminio y sus aleaciones
Características de las piezas:
• Suficiente ductilidad
• El diámetro máximo puede tener valores hasta 150mm
• El espesor mínimo hasta 0,3mm
• El peso puede tener un máximo de 5kg

5. ExtracciOn en caliente


Consiste en calentar y forzar al metal (contenido
en una cámara de presión) mediante un embolo
a salir a través de una matriz formadora
especial, que determina la sección transversal
del producto. Este emerge como una barra
continua que se corta a la longitud deseada.

6. Variables de un proceso de extrusión en caliente


Lubricación
El vidrio es un lubricante excelente para
los aceros inoxidables, y metales o
aleaciones

Temperatura
Al aumentar la temperatura disminuye
su resistencia y aumentan la ductilidad y
la tenacidad del mismo
Material Temperatura[℃ ℉ ]
Magnesio 350-450 (650-850)
Aluminio 350-500 (650-900)
Cobre 600-110 (1200-2000)
Acero 1200-1300 (2200-
2400)
Titanio 70-1200 (1300-2100)
Aleaciones
refractarias
Mayores a 2000
(4000)

7. Variables de un proceso de extrusiOn en caliente



PresiOn
La mayoría de la extrusión en caliente se realiza en prensas hidráulicas
horizontales con rango de 250 a 12.000 t. Rangos de presión de 30 a
700 Mpa (4400 a 102.000 psi).

8. Grafica presion de extrusion necesaria con la
temperatura

9. marcos, cartuchos de latón, etc.








Los metales que más comúnmente se
someten a extrusión son: El
plomo, cobre, latón, bronce,
aleaciones de aluminio y
magnesio.

Los principales productos del proceso
de extrusión son: varillas, perfiles
estructurales, tubos, cables
cubiertos de plomo, molduras de
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10. Ventajas
• Disminución de fuerza de
extrusión.

• Mayor desgaste de las matrices.
• Deformación no uniforme debido al
enfriamiento en la cámara.
• Peor acabado superficial debido a la
aparición de una capa de óxido.

desventajas

11. Fuerza de extruccion
La fuerza de extrusión F se calcula con la siguiente fórmula:




Donde:
• K es la constante de la extrusión.
• A0 y Af son las áreas transversales del
punzón y del producto extruido,
respectivamente.
:

12. Grafico para leer valores de k

13. Extruccion por impacto
La extrusión por impacto es similar a la extrusión indirecta y con frecuencia el
proceso Se incluye en la categoría de extrusión en frío. El punzón desciende con
rapidez sobre la pieza bruta (trozo de metal), que se extruye hacia atrás (fig. 15.14).

En las figuras 15.15 a y b se muestran productos comunes fabricados con este
proceso. La mayoría de los metales no ferrosos pueden extruirse por impacto en
prensas verticales y a altas velocidades de producción de hasta dos piezas por
segundo.

14. Grafico para leer valores de k

15. Extrusion por impacto frente forja

Cuando el diseño de una pieza requiere que sea fuerte, ligero con ángulos de tiro
mínimos y la necesidad de mantener tolerancias cercanas es necesario, el proceso de
extrusión de impacto es una mejor opción sobre un forjado.

Una ventaja del proceso de extrusión de impacto es su capacidad para mantener
consistentemente las tolerancias en el rango de 0,005″ frente a 0,060″ para las piezas
forjadas. La capacidad de tolerancia estrecha de impactar en muchos casos elimina la
necesidad de costosas operaciones de mecanizado secundario.

16. Extrusion por impacto frente a sellado

El proceso de extrusión de impacto ofrece ventajas significativas frente al proceso de estampado de
metal proporcionando la capacidad de mayor geometría, espesor de pared múltiple y la eliminación
de subconjuntos en comparación con el proceso de estampación..

Ventajas de la extrusión por impacto
Velocidad
Economía
Fuerza
Tenacidad
Versatilidad

17. trefilado
Es la elaboración de alambre mediante el estiramiento de una barra en frío. Los materiales más
comunes en el trefilado son el acero, el aluminio y el cobre. Sin embargo, el trefilado es aplicable a
cualquier metal o aleación dúctil; es decir, que sea capaz de deformarse sin romperse bajo la
acción de una fuerza.

● La varilla que da origen al alambre se reduce considerablemente al hacerla pasar a través de
un orificio de forma cónica denominado trefila, hilera o dado. He allí el origen del nombre de
este procedimiento.
● Luego de ensartar la varilla en un troquel ubicado en un extremo del montaje, el extremo
restante se enlaza con un bloque, unido a un motor eléctrico que ejerce tracción sobre la
barra. La varilla reduce su diámetro y aumenta longitud.
● Si son alambres finos, la máquina de trefilado debe tener varios bloques, ya que el
alargamiento del alambre no debe producirse en una sola fase.

18. trefilado
● Proceso de reducción de secciones, de un sólido, que se lleva a cabo a través de dos o más operaciones
seguidas.
● Estirado: Proceso de reducción de secciones,
● de un sólido, que se lleva a cabo a través de
● una sola operación.

21. Utilización o Aplicacion

Elaboración de alambres de aluminio, cobre y acero, entre otros materiales. Este material es muy
valorado en el ámbito de las instalaciones eléctricas.
Los alambres muy delgados —generalmente de molibdeno y tungsteno, y con diámetros menores
a 0,01 milímetros— son utilizados en aplicaciones electrónicas.
En el caso de las varas y tubos metálicos, este tipo de elementos son empleados en la industria de
la construcción, instalaciones eléctricas y plomería.

22. Proceso de trefilado


El trefilado consiste en el alargamiento del alambre mientras esta frío. Además de dismin
el diámetro de la varilla y aumentar la longitud de la misma, esta proceso igualmente mejora
las características mecánicas del material.

El proceso varía según las dimensiones de la barra metálica que será objeto del trefilado. Sin
embargo, grosso modo el procedimiento consiste en la ejecución de las siguientes fases:

23. Patentado

Es un pretratamiento de acondicionamiento t érmico que consiste en someter al alambre a
temperaturas superiores a 900 °C.
Inmediatamente después, el alambre se enfría rápidamente mediante la aplicación de un baño
de plomo, en el cual disminuye su temperatura en 400 °C aproximadamente.
Esta primera fase del proceso tiene como finalidad potencializar la ductilidad de la varilla
metálica. Gracias a esta propiedad es viable el proceso de trefilado.

24. Decapado


En esta fase se elimina el óxido y cualquier recubrimiento exterior que esté presente sobre
la varilla, como por ejemplo óxido o laminaciones.
Este proceso se lleva a cabo mediante lavados químicos que se enjuagan con agua a
presión.

25. Este es
Trefilado
la fase neurálgica del proceso y consiste en la transformación de la varilla metálica.
Generalmente el trefilado se realiza en varios bloques para garantizar la integridad del proceso. Para
ello, la máquina trefiladora cuenta con varios tambores o bobinas de tracción.
Dichas bobinas de tracción guían el paso del alambre a través de las hileras dispuestas para ello,
creando los bloques o estaciones de procesamiento.

A su vez, cada hilera cuenta con lubricantes en polvo, y las bobinas de tracción suelen tener
mecanismos de refrigeración a base de aire y agua.

Las dimensiones finales del alambre pueden variar según sea el diámetro y la longitud de la barra
original, aunado al diseño de la trefiladora.

26. Por ejemplo, si la barra cuenta con 15 milímetros de diámetro o más, el alambre pasa varias
veces por las estaciones de trefilado para remover los excesos y mejorar el acabado
superficial del alambre.
Para alambres con diámetros más pequeños se repite el procedimiento anterior, con algunos
tratamientos térmicos intermedios para cambiar las propiedades físicas del alambre y
eliminar la rigidez.
En ocasiones, dependiendo del diámetro de la barra, en cada pasada es factible reducir dicho
diámetro hasta en un 45 %, hasta obtener el alambre con las características deseadas.
Esto aumenta la resistencia a la tracción pero en detrimento de la flexión del material. Por ende,
se recomienda manejar con mesura cada paso a través de la máquina trefiladora.

27. Acabado


Al finalizar el paso anterior, el alambre debe ser enderezado para eliminar las tensiones
inherentes al proceso. Incluso, en ocasiones se aplican tratamientos térmicos para
potencializar las propiedades físicas y mecánicas del producto final.

28. TIPOS




El proceso de trefilado puede llevarse a cabo en tres diferentes formas, dependiendo de las
características del producto final.
Esto implica que, según la maquinaria y los tratamientos térmicos empleados, el resultado
del trefilado puede ser: un alambre fino, una varilla metálica o un tubo. A continuación se
explican los tres principales tipos de trefilado.

29. Trefilado de alambre

Consiste en la obtención de alambre fino a partir de la deformación de una varilla. Tal como se ha
descrito previamente, esto es posible mediante un alargamiento en frío del metal, para aprovechar
la ductilidad.
Para este tipo de procesos, los troqueles son elaborados con hierro fundido refrigerado, diamante
o carburo de tungsteno, para garantizar la eficacia de los troqueles.

30. Trefilado de varilla

En este caso, el diámetro del producto final es considerablemente mayor al del trefilado de
alambre. En consecuencia, la trefiladora empleada debe ser considerablemente más robusta.
La principal diferencia entre el trefilado de alambre y el de varilla es que el alambre puede
enrollarse alrededor de las bobinas de tracción. En cambio, las varillas deben mantenerse rectas.
Para facilitar el procesamiento y traslado de la vara después del trefilado, esta es cortada en
secciones según las longitudes de conveniencia.

31. Trefilado de tubos

En este caso, el resultado obtenido del proceso de trefilado es un producto tubular. A grandes
rasgos el procedimiento es similar a los casos anteriores, con la salvedad de que la maquinaria
es más pesada.
Para moldear el grosor y el diámetro de los tubos metálicos, se emplea un mandril; esto es,
una prensa especial para sujetar los tubos en la medida en que estos van siendo procesados.
El tubo metálico es transportado a través de un sistema de rodamientos para facilitar el
procesamiento de las piezas.

32. Ventajas
• Buena calidad superficial
• Precisión dimensional
• Aumento de resistencia y dureza
• Posibilidad de producir secciones
muy finas





• Agrietamiento
• Rotura de alambre entre dados
• La película puede romperse por un ángulo
inadecuado de penetración del alambre en
el dado
• Baja resistencia a la atracción del alambre
• Costos elevados
desventajas

33. El proceso bajo condiciones elevadas de excentricida
d puede producir en la zona de deformación un
estado hidrostático de tensión elevado cerca de la
línea central generando daño interno en la forma de
porosidad microscópica
DEFECTOS Y PROBLEMAS
en el proceso

Otra clase de defectos es el de traslapes (seams) que
son ralladuras o pliegues longitudinales de material
Los defectos de los alambres que han sido
trefilados son parecidos a los que se observan en la
extrusión, en especial el agrietamiento central.

34. GRACIAS…