Extrusion

INTRODUCCIÓN Los metales, los plásticos y los materiales de cerámicas se transforman en artículos útiles y productos de consumo por muchos diferentes medios. Los metales se vacían de maneras diferentes en moldes para producir formas intrincadas pequeñas o partes para máquinas en producción en serie. Los metales también se laminan entre rodillos, se conforman en piezas y se martillan en matrices ose fuerzan a través de dados por extrusión para hacer formas especiales. Por ejemplo, el hierro y el acero se calientan a temperaturas altas para poder conformarlos fácilmente por forjado (martillado y comprimido). Aunque la forja fue en un tiempo una operación para metales en caliente, en la actualidad se practica el forjado en frío aún con el acero. A temperaturas intermedias se puede producirun material metalúrgicamente superior para algunos fines. La extrusión en prensa es un procedimiento de conformación por deformación plástica, que consiste en moldear un metal, en caliente o frío, por compresión en un recipiente obturado en un extremo con una matriz o hilera que presenta un orificio con las dimensiones aproximadas del producto que se desea obtener y por el otro extremo un discomacizo, llamado disco de presión. Si el esfuerzo de compresión se transmite al metal por medio del disco de presión o de la matriz, al proceso de extrusión se le denomina extrusión directa o extrusión inversa. TRES ELEMENTOS BÁSICOS DE LA EXTRUSIÓN El primer elemento de la línea tiene que cumplir con tres requisitos básicos: 1) continuamente reunir la materia prima en estado sólido y fundido; 2)continuamente fundir la materia prima y 3) homogeneizar la materia prima térmica y físicamente.

La extrusora en general consiste en uno o dos tornillos que rotan dentro de un barril caliente. Un tornillo constituye el diseño típico para la mayoría de las aplicaciones mientras que dos tornillos son usados para compuestos y materia prima en polvo. El diseño del tornillo sigue los requisitos clavesdel proceso tales como la tasa de rendimiento, la calidad de la fundición y las materias primas usadas. EXTRUSION

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Este proceso de compresión indirecta es esencialmente de trabajo en caliente, donde un lingote fundido de forma cilíndrica, se coloca dentro de un fuerte contenedor de metal y comprimido por medio de un émbolo, de manera que sea expulsado a través del orificio de un dado.

Elmetal expulsado o extruido toma la forma del orificio del dado. El proceso puede llevarse a cabo por dos métodos llamados: extrusión directa, donde el émbolo está sobre el lingote en el lado opuesto al dado y el metal es empujado hacia el dado por el movimiento del émbolo Fig.1 (a), o extrusión indirecta, en la cual el dado y el émbolo están del mismo lado del lingote y el dado es forzado dentrodel lingote, por el movimiento del émbolo.

Figura 1. Métodos de Extrusión. La extrusión es un método relativamente nuevo en la fabricación de piezas metálicas. Originalmente fue desarrollado para la fabricación de tubo de plomo por los sistemas victorianos de agua y gas.

Los problemas del material adecuado para el dado, que soporte las temperaturas altas y presiones requeridas para extruirlos metales más duros y fuertes, no fueron resueltos sino hasta bien entrado el siglo XX.

En nuestros días, es posible extruir con éxito los siguientes metales y sus aleaciones: Aluminio, cobre, plomo y acero, aunque para este último se requiere una técnica especial.

PRENSA DE EXTRUSIÓN DIRECTA

Una prensa típica para la extrusión de aleaciones de cobre, sería de alrededor de 5000 ton decapacidad de carga en el émbolo, y consistiría de una pesada placa de acero recubierta con una aleación de acero resistente al calor. Este podría acomodar un lingote de 560 mm de diámetro y 1 m de longitud. Ajustado dentro del contenedor mencionado estaría un émbolo que tenga un diámetro menor que el barreno interior del contenedor. El propósito de este claro es doble, minimizar la fricción entre...