La extrusión es un proceso de deformación por compresión en el que un bloque de metal se presiona a través de un orificio o abertura de matriz para obtener una reducción en el diámetro y un aumento en la longitud del bloque de metal.El producto resultante tendrá la sección transversal deseada.La extrusión implica la formación de piezas axisimétricas.Para la extrusión se utilizan matrices de sección transversal circular o no circular.Generalmente, la extrusión implica mayores fuerzas de formación.Una gran tensión hidrostática en la extrusión ayuda en el proceso al mejorar la ductilidad del material.Los metales como el aluminio, que son fácilmente trabajables, pueden extruirse a temperatura ambiente.
Tipos de extrusión:
Extrusión directa:La extrusión directa, también llamada extrusión directa, es un proceso en el que el tocho se mueve en la misma dirección que lo hacen el ariete y el punzón.El deslizamiento del tocho se produce contra la pared estacionaria del contenedor. La fricción entre el contenedor y el tocho es alta.Como resultado, se requieren mayores fuerzas.Se utiliza un bloque falso de diámetro ligeramente menor que el diámetro del tocho para evitar la oxidación del tocho en la extrusión en caliente.Las secciones huecas, como los tubos, se pueden extruir mediante un método directo, utilizando una palanquilla hueca y un mandril unido al bloque falso.
Extrusión indirecta:La extrusión indirecta (extrusión hacia atrás) es un proceso en el que el punzón se mueve en sentido opuesto al del tocho.Aquí no hay movimiento relativo entre el contenedor y la palanquilla.Por tanto, hay menos fricción y, por tanto, se requieren fuerzas reducidas para la extrusión indirecta.Para extruir piezas sólidas se requiere un punzón hueco.En la extrusión hueca, el material es forzado a través del espacio anular entre el punzón sólido y el contenedor.La variación de la presión de extrusión en la extrusión indirecta se muestra arriba.Como se ve, la presión de extrusión para la extrusión indirecta es menor que la de la extrusión directa.Muchos componentes se fabrican combinando extrusiones directas e indirectas.La extrusión indirecta no se puede utilizar para extruir piezas largas.
Extrusión hidrostática:En la extrusión hidrostática el recipiente se llena con un fluido.La presión de extrusión se transmite a través del fluido hasta el tocho.En este proceso se elimina la fricción porque no hay contacto entre el tocho y la pared del contenedor.Mediante este proceso se pueden extruir materiales frágiles.Los materiales muy frágiles se pueden extruir hacia una cámara de presión.Con este método se pueden conseguir mayores reducciones.La presión involucrada en el proceso puede llegar a 1700 MPa.La presión está limitada por la resistencia de los materiales del recipiente, del punzón y del troquel.Se utilizan aceites vegetales como el aceite de ricino.Normalmente este proceso se realiza a temperatura ambiente.Un par de desventajas del proceso son: fuga de aceite presurizado y velocidad descontrolada de extrusión en la salida, debido a la liberación de energía almacenada por el aceite.Esto puede provocar una descarga eléctrica en la maquinaria.Este problema se soluciona haciendo que el punzón entre en contacto con el tocho y reduciendo la cantidad de aceite mediante un menor espacio libre entre el tocho y el contenedor.
Extrusión de impacto:Las secciones huecas, como vasos y recipientes de pasta de dientes, se fabrican mediante extrusión por impacto.Es una variación de la extrusión indirecta.El punzón está hecho para golpear la bala a alta velocidad mediante una carga de impacto.Se pueden producir tubos con un espesor de pared pequeño.Normalmente, los metales como el cobre, el aluminio y el plomo se extruyen por impacto.
Extrusión de tubos:Empleando una palanquilla hueca y un mandril en el extremo del ariete, se pueden extruir secciones huecas, como tubos, para lograr tolerancias más estrechas.El mandril se extiende hasta la entrada de la matriz.El espacio libre entre el mandril y la pared del troquel decide el espesor de la pared del tubo.Se hace que el mandril se desplace junto con el ariete para fabricar tubos concéntricos por extrusión.
Extrusión en frío y en caliente:
La extrusión en frío podría producir piezas con buen acabado superficial, alta resistencia debido al endurecimiento por deformación, precisión mejorada y alta tasa de producción.Sin embargo, el proceso requiere mayor presión y las herramientas están sometidas a mayores tensiones.Es necesaria una lubricación adecuada para evitar que la herramienta y la pieza de trabajo se atasquen.Las palanquillas recubiertas de fosfato se lubrican con jabón.
Se puede emplear la extrusión en caliente para relaciones de extrusión más altas.Puede producirse una deformación no homogénea debido al enfriamiento de la pared del tocho.El metal puede oxidarse.La capa de óxido puede aumentar la fricción y el flujo de material.El vidrio se utiliza como lubricante para la extrusión en caliente.El disulfuro de molibdeno o el grafito son los lubricantes sólidos utilizados en la extrusión en caliente.La extrusión enlatada que utiliza latas de paredes delgadas hechas de cobre o estaño se usa generalmente para extruir metales y polvos metálicos altamente reactivos.
Prensas de extrusión:
Para la extrusión se utilizan prensas hidráulicas de tipo vertical u horizontal.Las prensas verticales tienen capacidades que van desde 3 a 20 MN.Las prensas horizontales ocupan menos espacio, pero los tochos se enfrían de manera no uniforme.Se utilizan prensas horizontales de hasta 50 MN de capacidad.Las extrusiones tubulares se realizan principalmente en prensas verticales, mientras que las prensas horizontales se utilizan para la extrusión de barras.
Hora de publicación: 03-abr-2017