Proceso de estirado

PROCESO DE ESTIRADO
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 la de extrusión: reducción de área transversal, ángulo del dado, fricción a lo largo de la interface dado-pieza y velocidad de estirado. El ángulo del dado influye sobre la fuerzade estirado y la calidad del producto.
Se puede demostrar que, para cierta reducción del diámetro y cierta condición de fricción, hay un ángulo óptimo de dado con el cual es mínima la fuerza de estirado. Sin embargo, estos cálculos no quieren decir que se deba hacer el proceso con este ángulo “optimo”, porque, hay otras consideraciones que tienen que ver con la calidad del producto.
Fuerza deestirado. La ecuación para calcular la fuerza de estiramiento bajo condiciones sin fricción se parece a la de la extrusión; es la siguiente:
F=Y_avg A_f ln⁡(A_o/A_f )
Al aumentar la reducción aumenta la fuerza de estirado. Sin embargo, debe haber un límite de la magnitud de esa fuerza, porque cuando el esfuerzo de tensión debido a la fuerza de estirado llega al esfuerzo de fluencia del materialque se estira, simplemente la pieza cedería y, al final, se rompería, se puede demostrar que, en el caso ideal, la reducción máxima en área transversal por paso es de 63%. Así, por ejemplo, una varilla de 10 mm se puede reducir, cuando mucho a un diámetro de 6.1 mm en un paso, sin que falle.
Estirado de otras formas. Se pueden producir diversos perfiles sólidos estirando a través de dados condistintos perfiles. La sección transversal inicial sele ser redonda o cuadrada. El diseño adecuado del dado y la sección adecuada de la secuencia de reducción por paso requieren mucha experiencia, para asegurar un flujo correcto del material en el dado, reducir los efectos internos o externos y mejorar la calidad de la superficie.
El espesor de pared, el diámetro o la forma de los tubos que seproducen por extrusión o con otros métodos se puede reducir aun más mediante los procesos de estirado de tubos (fig. 15.19). Con estas técnicas se pueden estirar tubos hasta de 0.3 m (12 in) de diámetro. Para estas operaciones has dispositivos mandriles de distintos perfiles.
Para estirar bandas planas o cintas se usan matrices en forma de cuña. Este proceso no tiene mucha importancia industrial,aunque es el proceso fundamental de planchado, que se usa ampliamente para fabricar latas de aluminio para bebidas.


Estirado múltiple. Aunque se puede producir alambre muy delgado con el estirado, el costo puede ser grande. Un método para aumentar la productividad es estirar muchos alambres al mismo tiempo, como un manojo. Los alambres se separan entre si mediante un material metálico adecuadocon propiedades parecidas, pero menor resistencia química, para poder disolverlo y eliminarlo de las superficies de alambre ya estirado.
El proceso múltiple produce alambres de sección transversal poligonal en vez de redondas. Además de los tramos continuos, se han desarrollado técnicas para producir alambres finos que se separan en distintos tamaños y formas. Los alambres producidos pueden tenertan pequeñas como 4 mm (0.00016 in) de diámetro; pueden fabricarse con materiales como aceros inoxidables, titanio y aleaciones para alta temperatura. Entre sus aplicaciones están los plásticos electroconductores, textiles resistentes al calor y electroconductores, medios filtrantes, camuflaje contra radar e implantes médicos.
EQUIPO DE ESTIRADO
Aunque tiene diversos diseños, el equipo deestirado es de dos tipos básicos: banco de estirado e hilera (conjunto a cuadro cabrestante).
Un banco de estirado contiene un solo dado y su diseño se parece a una maquina larga, horizontal, de pruebas de tensión (fig. 15.23). La fuerza de tracción se obtiene de una cadena o se activa hidráulicamente. Los bancos de estirado se usan para estirar tramos de varillas y tubos rectos con diámetros...