Estrusion

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4.1. EXTRUSIÓN

Es un proceso de formado por compresión en el cual el metal de trabajo es forzado a fluir a través de la abertura de un dado para darle forma a su sección transversal.

La extrusión data de 1800 en Inglaterra durante la revolución industrial cuando aquel país iba a la vanguardia de las innovaciones tecnológicas.

Las ventajas de los procesos modernos incluyen:

1. Se puedeextruir una gran variedad de formas, especialmente con extrusión en caliente; sin embargo una limitación de la geometría es que la sección transversal debe ser la misma a lo largo de toda la parte.

2. La estructura del grano y las propiedades de resistencia se mejoran con la extrusión en frío o en caliente.

3. Son posibles tolerancias muy estrechas, en especial cuando se usa extrusión enfrío.

4. En algunas operaciones de extrusión se genera un poco o ningún material de desperdicio.

4.2. TIPOS DE EXTRUSIÓN

4.2.1. Extrusión Directa:

Llamada también extrusión hacia delante, según la figura mostrada. Un tocho de metal se carga en un recipiente, y un pisón comprime el material forzándolo a fluir a través de una o más aberturas en un dado al extremo opuesto del recipiente. Alaproximarse el pistón al dado, una pequeña porción del tocho permanece y no puede forzarse a través de la abertura del dado. Esta porción extra se conoce como TOPE DE CABEZA, se separa del producto, cortándola justamente después de la salida del dado, Figura 4.1.

Figura 4.1. Extrusión directa

Un problema en la extrusión directa es la fricción que existe entre la superficie del trabajoy la pared del recipiente al forzar el deslizamiento del tocho hacia la abertura del dado. Esta fricción ocasiona un incremento sustancial de la fuerza requerida en el pistón para la extrusión directa. En la extrusión en caliente este problema se agrava por la presencia de una capa de óxido en la superficie del tocho que puede ocasionar defectos en los productos.

En la extrusión directa sepueden fabricar productos con secciones huecas, por ejemplo tubos, por medio del proceso, Figura 4.2.

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Figura 4.2. (a) Extrusión directa para producir una sección transversal
Hueca o semihuecas, (b) huecas y (c) semihuecas.
El tocho inicial en la extrusión directa es generalmente redondo, pero la forma final queda determinada por la abertura del dado.Obviamente la dimensión más grande de la abertura del dado debe ser más pequeña que el diámetro del tocho.

4.2.2. Extrusión indirecta

Esta extrusión también conocida como extrusión hacia atrás y extrusión inversa, en donde el dado está montado sobre el pisón, en lugar de estar en el extremo opuesto del recipiente, (Figura 4.3). Al penetrar el pisón en el trabajo fuerza al metal a fluir a travésdel claro en una dirección opuesta a la del pisón. Como el tocho no se mueve con respecto al recipiente, no hay fricción en las paredes del recipiente. Por consiguiente, la fuerza del pisón es menor que n la extrusión directa.

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Figura 4.3. Extrusión indirecta para producir una sección transversal sólida
y una sección transversal hueca

La extrusión se puede realizar ya sea en frío ocaliente, dependiendo del metal de trabajo y de la magnitud de la deformación a que se sujete el material durante el proceso. Los metales que se pueden ser extruidos en caliente son: aluminio, cobre, magnesio, estaño y sus aleaciones. Algunos de estas aleaciones pueden ser extruidas algunas veces en frio.

Las aleaciones de acero se extruyen usualmente en caliente, aunque los grados más suaves ymás dúctiles se extruyen algunas veces en frío, por ejemplo: aceros de bajo carbono y aceros inoxidables, Figura 4.4.

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Figura 4.4. Extrusión de un tubo sin costura en caliente

4.2.3. Análisis de la extrusión

Tomaremos de referencia la Figura 4.5, para nuestra revisión de algunos parámetros de extrusión. El diagrama asume tanto el tocho como la extrusión tienen una sección...
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