Extrusion y estirado de metales

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Extrusión y estirado de metales

A. Definir el propósito del proceso

Proceso de extrusión

La extrusión es un proceso utilizado para crear objetos con sección transversal definida y fija.

En este proceso, una palanquilla, por lo general redonda, es forzada a pasar por una matriz o dado en forma parecida a como se exprime un tubo de pasta dental para ponerla en el cepillo. Se puedeproducir cualquier perfil transversal solido o hueco con la extrusión, y con ella se obtienen piezas esencialmente semiacabadas. Las dos ventajas principales de este proceso por encima de procesos manufacturados son la habilidad para crear secciones transversales muy complejas y el trabajo con materiales que son quebradizos, porque el material solamente encuentra fuerzas de compresión y decizallamiento.

Los materiales extruidos comúnmente incluyen metales, polímeros, cerámicas, hormigón y productos alimenticios.

Proceso de estirado

Es una operación que se invento entre 1000 y 1500 d.C., en la que se reduce o se cambia la sección transversal de varillas, alambre o tubos jalándolos a través de un matriz o dado.

El estirado es un proceso de conformación de materiales dúctiles que serealiza haciendo pasar el material a través de oficios calibrados denominados hileras. Se aplica a barras y tubos de 4 a 7 metros de longitud y diámetro superior a 10 mm.

Principalmente el proceso se realiza para calibrar, endurecer con la deformación y dar una forma determinada a la barra.

La diferencia entre los términos varilla y alambre es algo arbitraria; las varillas no son más quemás grandes en sección transversal que los alambres. En la industria se suele definir a un alambre como una varilla que se ha estirado a través de un dado cuando menos una vez. El estirado de alambres, o trefilado, maneja diámetros menores que el estirado de varillas, y los tamaños bajan hasta 0.01 mm de diámetro para los alambres de magneto, o menores todavía para los fusibles de muy baja corriente.B. Explicar bases teóricas

En 1797, Joseph Bramah patentó el primer proceso de extrusión para hacer un tubo de plomo. Éste consistía en el precalentamiento del metal para luego pasarlo por un troquel mediante un émbolo a mano. El proceso no fue desarrollado sino hasta 1820, cuando Thomas Burr construyó la primera prensa hidráulica. Hasta ese momento el proceso se llamó squirting. En 1894Alexander Dick expandió el proceso de extrusión al cobre y aleaciones de bronce.

En el proceso básico de extrusión, llamado extrusión directa o en avance, una palanquilla redonda se coloca en una cámara (recipiente) y es impulsado a través de la abertura de una matriz mediante un pistón hidráulico o ariete de prensa. La abertura del dado puede ser redonda o tener otras formas. Hay otras clases deextrusión, como la indirecta, hidrostática y por impacto. En la extrusión indirecta (en reversa o invertida) el dado se mueve hacia la palanquilla.

En la extrusión hidrostática, la palanquilla tiene mayor diámetro que la cámara, que se llena con un fluido y la presión se transfiere a la palanquilla mediante un ariete. A diferencia de la extrusión directa, no hay fricción que superar a lolargo de las paredes del recipiente. Otro tipo de extrusión es la lateral.

En el estirado o trefilado, la sección transversal de una barra o alambre redondos se reducen o cambian jalándolos a través de un dado o matriz. Las variables principales en el estirado se parecen a las de extrusión: reducción de área transversal, ángulo del dado, fricción a lo largo de la interfase dado-pieza y velocidad deestirado. El ángulo del dado influye sobre la fuerza de estirado y la calidad del producto.

Extrusión en caliente

Para los metales y aleaciones que no tienen ductibilidad suficiente a temperatura ambiente, la extrusión se hace a temperaturas elevadas, para reducir las fuerzas requeridas. Como en todas las demás operaciones de trabajo en caliente, la extrusión en caliente tiene sus...
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