Extrusión de aluminio

Capitulo III 3.2.3. EXTRUSION

179

La extrusión es un proceso de formado por compresión, en el cual el material de trabajo es forzado a fluir a través de la abertura de un dado para darle forma a su sección transversal. El proceso puede parecerse a apretar un tubo de pasta de dientes. La extrusión data desde 1800. Las ventajas de los procesos modernos incluyen: 1) se puede extruir una granvariedad de formas, especialmente con extrusión en caliente; sin embargo, una limitación es la geometría de la sección transversal que 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 en frío; 4) en algunasoperaciones de extrusión se genera poco o ningún material de desperdicio. 3.2.3.1. Tipos de extrusión La extrusión se lleva a cabo de varias maneras. Una forma de clasificar a estas operaciones es atendiendo a su configuración física, se distinguen dos tipos principales: extrusión directa y extrusión indirecta. Otro criterio es la temperatura de trabajo: en frío, en tibio o en caliente. Finalmente elproceso de extrusión puede ser continuo o discreto. Extrusión directa versus extrusión indirecta La extrusión directa (también llamada extrusión hacia adelante) se ilustra en la figura 3.35. Un tocho de metal se carga a un recipiente y un pisón comprime el material forzándolo a fluir a través de una o más aberturas que hay en un dado situado al extremo opuesto del recipiente. Al aproximarse el pisónal dado, una pequeña porción del tocho permanece y no puede forzarse a través de la abertura del dado. Esta porción extra llamada tope o cabeza, se separa del producto, cortándola justamente después de la salida del dado.

FIGURA 3.35 Extrusión directa

Un problema en la extrusión directa es la gran fricción que existe entre el tocho y la pared interna del recipiente al forzar eldeslizamiento del tocho hacia la abertura del dado. Esta fricción ocasiona un incremento sustancial de la fuerza requerida en el pisón 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 extruidos. Para resolver este problema se usa un bloque UMSS – Facultad de Ciencias yTecnología Ing. Mecánica – Tecnología Mecánica II

Capitulo III

180

simulado entre el pisón y el tocho de trabajo, el diámetro del bloque es ligeramente menor que el diámetro del tocho, de manera que en el recipiente queda un anillo metal de trabajo (capas de óxido en su mayoría), dejando el producto final libre de óxidos. En la extrusión directa se pueden hacer secciones huecas (porejemplo, tubos) por medio del proceso que se ilustra en la figura 3.36. El tocho inicial se prepara con una perforación paralela a su eje. Esto permite el paso de un mandril que se fija en el bloque simulado. Al comprimir el tocho, se fuerza al material a fluir a través del claro entre el mandril y la abertura del dado. La sección transversal resultante es tubular. Otras formas semihuecas se extruyenusualmente de esta misma manera. 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. La extrusión directa hace posible una infinita variedad de formas en la sección transversal. Algunas posibilidades se ilustran enla figura 3.36.

FIGURA 3.36 (a) Extrusión directa para producir una sección transversal hueca o semihueca; (b) hueca y (c) semihueca En la extrusión indirecta, también llamada extrusión hacia atrás o extrusión inversa (figura 3.37), el dado está montado sobre el pisón, en lugar de estar en el extremo opuesto del recipiente. Al penetrar el pisón en el material de trabajo fuerza al metal a fluir...