El proceso de estirado

EL PROCESO DE ESTIRADO (TREFILADO)
En el estirado se reduce o cambia la sección transversal de una barra o alambre largo, en general jalándola (de ahí el termino estirado) a través de un dado conocido como dado de estirado. Por lo tanto, la diferencia entre el estirado (trefilado) y la extrusión es que en este el material se empuja a través de un dado mientras que en el estirado se jala a travésde él. Los productos de barra y alambre abarcan una muy amplia gama de aplicaciones, incluyendo redondos para flechas de transmisión de potencia y movimiento, componentes de máquinas y estructurales, piezas brutas para pernos y remaches, alambre eléctrico, cables, miembros estructurales con carga de tensión, electrodos de soldadura, resortes, sujetadores para papel, rayos para ruedas de bicicletae instrumentos musicales de cuerda.
Las variables principales de procesamiento en el estirado son similares a las de la extrusión; es decir, la reducción del área transversal, el ángulo del dado, la fricción a lo largo de las interfaces del dado y la pieza de trabajo, así como la velocidad de estirado. El ángulo del dado influye en la fuerza de estirado y la calidad del producto estirado.
Fuerzade estirado. La expresión para la fuerza de estirado (F) bajo condiciones ideales y sin fricción es similar a la de la extrusión. Se determina mediante la expresión
F= Yprom Af ln ()
En la que Yprom es el esfuerzo real promedio del material en el hueco del dado. Puesto que debe realizarse más trabajo para vencer la fricción, la fuerza aumenta con el incremento de fricción. Además debido a ladeformación no uniforme que ocurre dentro de la zona del dado, también se requiere energía adicional (conocida como trabajo redundante de deformación). Una formula útil que incluye la fricción y el trabajo redundante es:
F= Yprom Af [(1+ ) ln () + α]
En donde α es el ángulo del dado en radianes.



Como se puede ver en estas ecuaciones, la fuerza de estirado aumenta al incrementarse la reducción.Sin embargo tiene que limitarse la fuerza, porque cuando el esfuerzo de tensión alcanza el esfuerzo de fluencia del metal que está estirando la pieza de trabajo cede y finalmente se rompe. Se puede demostrar que, en teoría y sin fricción, la reducción máxima en el área transversal por pase es de 63%. Así que, por ejemplo:
Una barra de 10mm de diámetro puede reducirse (como máximo) a un diámetro de6.1mm en un solo pase sin que se rompa.
Se puede demostrar que, para cierta reducción de diámetro y cierta condición de fricción, existe un ángulo óptimo del lado en el que la fuerza de estirado es mínima. Esto no significa que el proceso deba efectuarse en este ángulo óptimo, porque existen otras consideraciones de calidad en los productos.
Estirado de otras formas. Se pueden producir variassecciones transversales solidas mediante el estirado a través de dados con diferentes perfiles. El diseño apropiado del dado y la selección adecuada de la secuencia de reducción por pase requieren bastante experiencia para garantizar el flujo apropiado del material en el dado, reducir los defectos internos o externos y mejorar la calidad de la superficie.
Los dados en forma de cuña se utilizan parael estirado de cintas planas y solo se usan en aplicaciones específicas, sin embargo el principio de este proceso es el mecanismo básico de deformación del planchado, que se emplea ampliamente en la fabricación de las latas de aluminio para bebidas.
PRACTICA DE ESTIRADO
Estirado múltiple: a pesar de que mediante el estirado se puede producir alambre muy fino, el costo resultaría muy alto. Un métodoempleado para aumentar la productividad consiste en estirar muchos alambre (100 o más) de modo simultáneo, esto es, en forma múltiple. Los alambres se separan uno del otro mediante un material metálico adecuado con propiedades similares, pero con menor resistencia química (de manera que pueda extraerse por lixiviación de las superficies del alambre estirado).
Diseño de los dados. Se muestran...